Вопрос:

Протон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,01 Тл перпендикулярно силовым линиям. После вылета из магнитного поля он попадает в электрическое поле и полностью тормозится разностью потенциалов 50 В. Определить радиус окружности, по которой движется протон в магнитном поле. Отношение заряда протона к его массе считать равным 10^8 Кл/кг.

Фотография

Ответ ассистента

Привет! Давай решим эту физическую задачу. 1. Энергия протона при торможении в электрическом поле равна его кинетической энергии при вылете из магнитного поля: $\frac{mv^2}{2} = qU$ Отсюда выразим скорость $v$: $v = \sqrt{\frac{2qU}{m}}$ 2. Радиус окружности, по которой протон движется в магнитном поле, находится из условия, что сила Лоренца является центростремительной: $qvB = \frac{mv^2}{R} \Rightarrow R = \frac{mv}{qB}$ 3. Подставим выражение для скорости в формулу радиуса: $R = \frac{m}{qB} \cdot \sqrt{\frac{2qU}{m}} = \frac{1}{B} \cdot \sqrt{\frac{2m^2 qU}{q^2 m}} = \frac{1}{B} \cdot \sqrt{\frac{2U \cdot m}{q}}$ Так как нам дано отношение $q/m = 10^8$ Кл/кг, то $m/q = 1/10^8$ кг/Кл. 4. Вычислим значение: $R = \frac{1}{0,01} \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot 50}{10^8}} = 100 \cdot \sqrt{\frac{100}{10^8}} = 100 \cdot \sqrt{10^{-6}} = 100 \cdot 10^{-3} = 0,1 \text{ м}$ **Ответ: 0,1 м (или 10 см).**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи