Задача по физике Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов U=1800, влетает в однородное магнитное поле с индукцией B=6*10^-2, перпендикулярное к направлению ее движения. Радиус кривизны траектории частицы в магнитном поле равен R. Найти R и Период обращения. ЧАСТИЦА ПРОТОН

14 Фев в 16:40
14 +2
0
Ответы
1

Для решения задачи, давайте сначала найдем скорость протона, используя разность потенциалов ( U ), и затем найдем радиус его траектории ( R ) и период обращения.

1. Находим скорость протона

Когда заряженная частица, такая как протон, ускоряется через разность потенциалов ( U ), она получает кинетическую энергию, равную работе банальной электроники:

[
qU = \frac{mv^2}{2}
]

Где:

( q ) — заряд протона (примерно ( 1.6 \times 10^{-19} ) Кл),( m ) — масса протона (примерно ( 1.67 \times 10^{-27} ) кг),( v ) — скорость протона.

Подставляем известные данные:

[
(1.6 \times 10^{-19}) \cdot (1800) = \frac{(1.67 \times 10^{-27}) v^2}{2}
]

Решим это уравнение для ( v ):

[
2 \cdot (1.6 \times 10^{-19}) \cdot (1800) = (1.67 \times 10^{-27}) v^2
]

[
v^2 = \frac{2 \cdot (1.6 \times 10^{-19}) \cdot (1800)}{1.67 \times 10^{-27}}
]

[
v^2 \approx \frac{5760 \times 10^{-19}}{1.67 \times 10^{-27}} \approx 3.44 \times 10^{8}
]

[
v \approx \sqrt{3.44 \times 10^{8}} \approx 18500 \, \text{м/с}
]

2. Находим радиус траектории ( R )

В однородном магнитном поле протон движется по круговой траектории с радиусом ( R ), который можно вычислить с помощью формулы:

[
R = \frac{mv}{qB}
]

Подставляем известные значения:

[
R = \frac{(1.67 \times 10^{-27}) \cdot (18500)}{(1.6 \times 10^{-19}) \cdot (6 \times 10^{-2})}
]

[
R = \frac{(3.09 \times 10^{-23})}{(9.6 \times 10^{-21})}
]

[
R \approx 3.22 \, \text{м}
]

3. Находим период обращения ( T )

Период обращения протона в магнитном поле можно найти по формуле:

[
T = \frac{2\pi R}{v}
]

Подставляем значение радиуса и скорости:

[
T = \frac{2\pi \cdot 3.22}{18500}
]

[
T \approx \frac{20.22}{18500} \approx 1.09 \times 10^{-3} \, \text{с}
]

ОтветРадиус кривизны траектории ( R \approx 3.22 \, \text{м} )Период обращения ( T \approx 1.09 \times 10^{-3} \, \text{с} )
14 Фев в 16:46
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 101 242 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир
Возникла ошибка при получении вопросов
×
Возникла ошибка при получении вопросов
×