Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Магнитное поле => Магнетизм => Электродинамика => Движение заряда => : Антон Огурцевич 08 May 2015, 13:43

: Найти кинетическую энергию протона
: Антон Огурцевич 08 May 2015, 13:43
Найти кинетическую энергию протона, движущегося по дуге окружности радиусом R = 60 см в магнитном поле с индукцией В = 1 Тл. Сделать рисунок.
: Re: Найти кинетическую энергию протона
: Сергей 08 May 2015, 18:55
Решение.
На протон действует сила Лоренца, и сила Лоренца является центростремительной силой, определим скорость с которой по окружности будет двигаться протон:
\[ \begin{align}
  & {{F}_{L}}=q\cdot B\cdot \upsilon \cdot \sin \alpha ,\ \alpha ={{90}^{^{{}^\circ }}},\ sin\alpha =1,{{F}_{L}}=q\cdot B\cdot \upsilon \ \ \ (1),\ {{F}_{L}}=m\cdot a\ \ \ (2),\ a=\frac{\upsilon _{{}}^{2}}{R}\ \ \ \ (3), \\
 & \ q\cdot B\cdot \upsilon =m\cdot \frac{\upsilon _{{}}^{2}}{R},\ \upsilon =\frac{q\cdot B\cdot R}{m}\ \ \ \ (4). \\
\end{align}
 \]
Где: q – модуль заряда протона, q = 1,6∙10-19 Кл, m – масса протона, m = 1,67∙10-27 кг.
Кинетическая энергия протона определяется по формуле:
\[ {{E}_{K}}=\frac{m\cdot {{\upsilon }^{2}}}{2},\ {{E}_{K}}=\frac{m\cdot {{q}^{2}}\cdot {{B}^{2}}\cdot {{R}^{2}}}{2\cdot {{m}^{2}}},\ {{E}_{K}}=\frac{{{q}^{2}}\cdot {{B}^{2}}\cdot {{R}^{2}}}{2\cdot m}\ \ \ (5). \]
ЕК = 0,28∙10-11 Дж