В циклотроне ( ускорителе зареженных частиц) под действием однородого магнитного поля движется протон по окружности диаметром 110см.Найдите силу Лоренца, действующую на протон,и период рбращение.Масса протона 1,7*10^-27кг ,скорость протона 1,1*10^7м\с

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем радиус окружности, по которой движется протон:

r = диаметр / 2 = 110 см / 2 = 55 см = 0.55 м

Сила Лоренца, действующая на протон, определяется по формуле:

F = q v B * sin(α),

где q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - магнитная индукция, α - угол между скоростью и направлением магнитного поля.

Протон имеет заряд q = 1.6 * 10^-19 Кл.

Угол α между направлением скорости протона и магнитным полем составляет 90 градусов, поэтому sin(90°) = 1.

F = 1.6 10^-19 Кл 1.1 10^7 м/с B = 1.76 10^-12 B Н

Теперь найдем период обращения протона. Для движения по окружности с ускорением применим формулу:

Fц = m * a

Fц = m * v^2 / r

1.76 10^-12 B = 1.7 10^-27 кг (1.1 * 10^7 м/с)^2 / 0.55 м

1.76 10^-12 B = 2.255 * 10^-12

B = 1.28 Тл

Теперь можно найти период обращения протона:

T = 2πm / qB

T = 2π 1.7 10^-27 кг / (1.6 10^-19 Кл 1.28 Тл)

T ≈ 8.05 * 10^-8 с

Итак, сила Лоренца, действующая на протон, равна 1.76 10^-12 B Н, а период обращения протона составляет примерно 8.05 * 10^-8 с.