Какова скорость протона (заряд 1,6•10–19 Кл), когда он влетает в магнитное поле с индукцией 5 Тл под углом

Сказочная_Принцесса

43

Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связанные с движением заряженных частиц в магнитном поле. Одной из таких формул является формула силы Лоренца:

\[F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)\]

где:
\(F\) - модуль силы Лоренца,
\(q\) - заряд частицы,
\(v\) - скорость частицы,
\(B\) - индукция магнитного поля,
\(\theta\) - угол между направлением скорости частицы и силовыми линиями магнитного поля.

Мы знаем значения для \(F\), \(q\), \(B\) и \(\theta\), и ищем скорость протона \(v\).

Для начала, давайте переупорядочим формулу, чтобы найти \(v\):

\[v = \frac{F}{{q \cdot B \cdot \sin(\theta)}}\]

Теперь подставим известные значения:

\[v = \frac{{4 \cdot 10^{-12}}}{{1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 5 \cdot \sin(30\degree)}}\]

Давайте вычислим это числовое выражение:

\[v \approx \frac{{4 \cdot 10^{-12}}}{{1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 5 \cdot 0,5}}\]
\[v \approx \frac{{4}}{{1,6 \cdot 5 \cdot 0,5}} \cdot 10^{-12} \, \text{м/с}\]
\[v \approx \frac{{4}}{{4}} \cdot 10^{-12} \, \text{м/с}\]
\[v \approx 1 \cdot 10^{-12} \, \text{м/с}\]

Таким образом, скорость протона, когда он влетает в магнитное поле, составляет \(1 \cdot 10^{-12}\) м/с.