Яку швидкість має протон, що рухається в коловому шляху радіусом 1 см в однорідному магнітному полі з індукцією

Тема: Сила Лоренца и Циклическое движение заряда в магнитном поле.

Инструкция: Когда заряженная частица движется в магнитном поле, на нее действует сила Лоренца. Сила Лоренца равна произведению заряда частицы (q), скорости (v) и магнитной индукции (B), умноженных на синус угла (θ) между векторами скорости и магнитной индукции. Формула для силы Лоренца выглядит следующим образом:

F = q * v * B * sin(θ)

Для циклического движения частицы в круговом пути радиусом (r), скорость частицы можно найти с помощью следующей формулы:

v = (2πr) / T

где T - период обращения частицы вокруг кругового пути.

В данной задаче необходимо найти скорость (v) протона в круговом пути радиусом (1 см) в однородном магнитном поле с индукцией (0,2 Тл) в вакууме.

Для решения задачи, нужно заменить выражение для скорости из формулы циклического движения в выражении для силы Лоренца и решить уравнение относительно скорости.

Пример использования:
Задача: Яку швидкість має протон, що рухається в коловому шляху радіусом 1 см в однорідному магнітному полі з індукцією 0,2 тл, вакуумі?

Решение:
Радіус кругового шляху протона, r = 1 см = 0,01 м
Індукція магнітного поля, B = 0,2 Тл

Kористуючися формулою вище:
v = (2πr) / T

Необхідно знайти період оберти протона вокруг кругового шляху, T.

У рамках даного питання дляшекуємося лише в швидкості протона. На її обчислення достатньо знати порядковий ордер величини для періоду її обертання, і це зможе після цього знайти.

Разумеется, ми также могли бы находим периодь по формуле T = 1/f, где f является частотой, найденной по формуле f = v/2πr

Следовательно, сначала найдем частоту, а потом с помощью нее найдем период обращения:

f = v/2πr
Исходя из этой информации и зная скорость протона, мы можем найти частоту, а затем период обращения.

Cовет: Для лучшего понимания таких задач рекомендуется ознакомиться с основными формулами и понятиями физики, такими как сила Лоренца, электрический заряд, магнитное поле и циклическое движение.

Упражнение:
Найдите скорость частицы, которая движется в круговом пути радиусом 0,5 м в однородном магнитном поле с индукцией 0,08 Тл. (Ответ дайте в м/с)