Решить задачу по физике 1) Протон двигается в однородном магнитном поле, напряженность которого равна 60 кА/м, по винтовой линии радиусом 6 см и шагом 1 см. Определить скорость протона.
Ответ выразить в СИ и поделить на 10^5
2) Проводник с током 4 А имеет форму равнобочной трапеции с отношением оснований равным 2. Найти напряженность магнитного поля в точке пересечения продолжений боковых сторон трапеции, расположенной на расстоянии 15 см от меньшего основания, которое равно 60 см.
Ответ выразить в СИ и округлить до сотых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Сначала найдем частоту обращения протона вокруг центральной оси винта. Для этого воспользуемся формулой для частоты обращения заряженной частицы в магнитном поле:

f = \frac{qB}{2\pi m}

где q - заряд протона, B - напряженность магнитного поля, m - масса протона.

q = 1.6 10^-19 Кл
m = 1.67 10^-27 кг

Таким образом, f = \frac{1.6 10^-19 60}{2 \pi 1.67 10^-27} = 5.74 10^6 Гц

Следующий шаг - найти скорость протона, для этого воспользуемся формулой для скорости вращения:

v = 2\pi R f = 2 \pi 0.06 5.74 10^6 = 2.16 * 10^6 м/с

Ответ: скорость протона равна 2.16 * 10^1 м/с = 21.6 м/с

2) Напряженность магнитного поля в точке пересечения продолжений боковых сторон трапеции определяется формулой:

B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}

где \mu_0 = 4\pi 10^-7 Вс/(А*м) - магнитная постоянная, I - ток проводника, r - расстояние до точки пересечения продолжения боковых сторон.

r = \sqrt{15^2 + 30^2} = 33.54 см = 0.3354 м

Теперь можем подставить все значения:

B = \frac{4\pi 10^-7 4}{2 \pi 0.3354} = 0.95 Тл

Ответ: напряженность магнитного поля в точке пересечения продолжений боковых сторон трапеции равна 0.95 Тл.