Вопрос:

51.6. Протон описал окружность радиусом 5 см в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл. Определите импульс протона, если его заряд равен 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Свяжем радиус окружности с импульсом протона через силу Лоренца.
  1. Запишем формулу силы Лоренца, действующую на протон:

    \[F = qvB\]

    где:

    • q - заряд протона,
    • v - скорость протона,
    • B - индукция магнитного поля.
  2. Запишем формулу центростремительной силы:

    \[F_c = \frac{mv^2}{r}\]

    где:

    • m - масса протона,
    • v - скорость протона,
    • r - радиус окружности.
  3. Приравняем силу Лоренца и центростремительную силу:

    \[qvB = \frac{mv^2}{r}\]
  4. Выразим импульс протона \(p = mv\):

    \[qB = \frac{mv}{r} \Rightarrow mv = qBr\] \[p = qBr\]
  5. Подставим значения:

    \[p = 1.6 \cdot 10^{-19} \cdot 20 \cdot 10^{-3} \cdot 5 \cdot 10^{-2}\]
  6. Вычислим импульс:

    \[p = 1.6 \cdot 20 \cdot 5 \cdot 10^{-19-3-2} = 160 \cdot 10^{-24} = 1.6 \cdot 10^{-22} \,\text{кг⋅м/с}\]

Ответ: 1,6 ⋅ 10⁻²² кг⋅м/с

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие