Решить задачу по физике Протон, ускоренный разностью потенциалов U=1000B, влетает в однородное магнитное поле под углом к направлению поля и начинает двигаться по винтовой линии, радиус которой R=1 см. Индукция магнитного поля B =400 мТл. Определить шаг винтовой линии.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи необходимо использовать законы движения частицы в магнитном поле.

Сила Лоренца, действующая на протон в магнитном поле, равна F = qvBsin(α), где q - заряд протона, v - скорость протона, B - индукция магнитного поля, α - угол между скоростью протона и направлением магнитного поля.

Сила Лоренца является центростремительной, так как протон движется по винтовой линии. Следовательно, F = mv^2/R, где m - масса протона, R - радиус винтовой линии.

Исходя из этих уравнений, можем выразить скорость протона:
qvb = mv^2/R
v = qvb/mR

Подставляя данное условие в уравнение для шага винтовой линии, получаем:
S = vT = (qvb/mR) * (2πR/v) = 2πqB/m

Таким образом, шаг винтовой линии равен:
S = 2πqB/m = 2π (1.610^-19 Кл) 40010^-3 Тл / (1.67*10^-27 кг) ≈ 1.52 м.