68

Протон с энергией W=1 МэВ влетел в однородное магнитное поле, перпендикулярное…

10 декабря 2023

Протон с энергией W=1 МэВ влетел в однородное магнитное поле, перпендикулярное линиям индукции. Какой должна быть минимальная протяженность поля l внаправлении движения протона, чтобы направление его движения изменилось на противоположное? (Магнитная индукция поля B=1 Тл)

категория: физика

60

1 Дж ≈ 6,2415·1018 эВ.W=1 МэВ=10^6 эВ=1,6*10^-13 ДжВ=1 Тлm=1,67*10^-27 Кгq=1,6*10^-19Кл -l –протяженность поля -? В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под действием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса R (называемого также гирорадиусом). Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой: Протон влетел в однородное магнитное поле и сразу же под действием силы магнитного поля началДвижение по траектории (окружности) с радиусом R. Чтобы поменять направление ему надо пройтиПоловину окружности. (см. Рисунок). Минимальная протяженность поля l равна радиусу RНайдем радиус.W- это кинетическая энергия протонаW=mv^2/2Скорость протонаv=√ (2W/m) Сила магнитного поля (сила Лоренца) F=qvB (1) Под действием силы магнитного поля возникает центростремительное ускорениеa=F/mF=ma=mv^2/R (2) Приравняем (1) и (2) qvB=mv^2/RqB=mv/RR=mv/ (qB)=m√ (2W/m) / (qB)=√ (2Wm) / (qB) R=√ (2*1,6*10^-13*(1,67*10^-27) / (1,6*10^-19*1)=0,144482=0,14 м=14 смОтвет 14 см

Знаете ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...