Якими будуть кінетична енергія та період обертання протона, якщо він рухається в однорідному магнітному полі
Якими будуть кінетична енергія та період обертання протона, якщо він рухається в однорідному магнітному полі з індукцією 1,25 Тл і описує коло радіусом 3 см?
29.11.2023 18:18
Пояснение:
При движении протона в однородном магнитном поле происходит взаимодействие между его магнитным моментом и магнитным полем. Это взаимодействие вызывает появление центростремительной силы, которая направлена вдоль радиуса окружности, по которой двигается протон.
Кинетическая энергия протона в данном случае связана с его скоростью и зависит от массы протона и модуля его скорости. Формула для вычисления кинетической энергии равна K = (1/2) mv², где K - кинетическая энергия, m - масса протона, v - скорость протона.
Чтобы найти период обращения протона, необходимо знать его скорость и длину окружности, по которой он движется. Длина окружности равна 2πr, где r - радиус окружности.
Используя формулы для кинетической энергии и длины окружности, можно решить задачу.
Демонстрация:
Дано: индукция магнитного поля (В) = 1,25 Тл, радиус окружности (р) = 2 м
1. Вычислим кинетическую энергию протона:
m = масса протона (в килограммах) = 1,67 × 10^-27 кг (известное значение)
v = скорость протона (м/с) - неизвестно
K = (1/2) * m * v²
2. Вычислим период обращения протона:
r = длина окружности = 2π * р
Советы:
- Перед решением задачи убедитесь, что вы понимаете физические величины и используемые формулы.
- Используйте систему единиц СИ, чтобы избежать путаницы при вычислениях.
Задача на проверку:
Дано: индукция магнитного поля (В) = 0,75 Тл, радиус окружности (р) = 1 м. Рассчитайте кинетическую энергию протона и период его обращения в данном магнитном поле.