Какова горизонтальная скорость протона, входящего в зазор между полюсами электромагнита, если она перпендикулярна

Skvoz_Podzemelya

48

Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о взаимодействии магнитного поля и движущегося заряда.

Первым шагом, необходимо вспомнить формулу для силы Лоренца, которая описывает взаимодействие между магнитным полем и движущимся зарядом. Формула имеет следующий вид:

\[ \vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B}) \]

Где:
- \(\vec{F}\) - сила, действующая на заряд
- \(q\) - заряд частицы
- \(\vec{v}\) - скорость частицы
- \(\vec{B}\) - вектор индукции магнитного поля

В данной задаче, мы знаем, что вектор скорости протона перпендикулярен вектору индукции магнитного поля. Это означает, что угол между векторами \(\vec{v}\) и \(\vec{B}\) равен 90 градусам.

Возьмем эту информацию во внимание и посмотрим на формулу силы Лоренца еще раз:

\[ \vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B}) \]

Векторное произведение \((\vec{v} \times \vec{B})\) даёт в результате вектор, перпендикулярный обоим входящим в него векторам. В данном случае это означает, что сила Лоренца будет направлена перпендикулярно и к вектору скорости протона, и к вектору индукции магнитного поля.

Так как сила Лоренца направлена перпендикулярно к вектору скорости протона, то она не совершает работу над зарядом и не изменяет его кинетическую энергию. Это означает, что энергия протона сохраняется во время его прохождения через зазор между полюсами электромагнита.

Следовательно, горизонтальная скорость протона не изменяется, и равна его исходной скорости.

Таким образом, горизонтальная скорость протона, входящего в зазор между полюсами электромагнита, будет равна его исходной скорости.