Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Магнитное поле => Магнетизм => Электродинамика => Движение заряда => : Антон Огурцевич 16 April 2015, 07:45

: Протон, ускоренный разностью потенциалов
: Антон Огурцевич 16 April 2015, 07:45
Протон, ускоренный разностью потенциалов U = 0,5 кВ, влетев в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В = 2 мТл, движется по окружности. Определить радиус этой окружности. Сделать рисунок.
: Re: Протон, ускоренный разностью потенциалов
: Сергей 16 April 2015, 21:15
Решение.
Для решения задачи необходимы m – масса протона, m = 1,67∙10-27 кг, q – заряд протона, q = 1,6∙10-19 Кл.
Протон, ускоренный разностью потенциалов, определим скорость протона:
\[ \begin{align}
  & q\cdot U=A,\ A=\frac{m\cdot \upsilon _{{}}^{2}}{2}-\frac{m\cdot \upsilon _{1}^{2}}{2},\ {{\upsilon }_{1}}=0,\ A=\frac{m\cdot \upsilon _{{}}^{2}}{2},\ q\cdot U=\frac{m\cdot \upsilon _{{}}^{2}}{2}\ , \\
 & \upsilon =\sqrt{\frac{2\cdot q\cdot U}{m}}\ \ \ (1). \\
\end{align} \]
На протон действует сила Лоренца, и сила Лоренца является центростремительной силой:
\[ \begin{align}
  & {{F}_{L}}=q\cdot B\cdot \upsilon \cdot \sin \alpha ,\ \sin \alpha =1,\ {{F}_{L}}=m\cdot a,\ a=\frac{{{\upsilon }^{2}}}{R},\ q\cdot B\cdot \upsilon =\frac{{{\upsilon }^{2}}}{R}, \\
 & R=\frac{m\cdot \upsilon }{q\cdot B},\ R=\frac{m}{q\cdot B}\cdot \sqrt{\frac{2\cdot q\cdot U}{m},}\ R=\frac{1}{B}\cdot \sqrt{\frac{2\cdot m\cdot U}{q}}\ \ (2). \\
\end{align} \]
R = 1,62 м.