Каково воздействие на протон, который движется со скоростью 20 Мм/с в магнитном поле с индукцией

Murzik

57

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу силы Лоренца, которая описывает взаимодействие между проводником с током и магнитным полем. Формула выглядит следующим образом:

\[F = qvB\sin(\theta)\]

где F - сила, q - заряд протона, v - скорость протона, B - индукция магнитного поля, и \(\theta\) - угол между векторами скорости и индукции магнитного поля.

В данной задаче протон движется перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, что значит, что угол \(\theta\) будет равен 90°.

Теперь подставим все известные значения в формулу:

\[F = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times (20 \times 10^6 \, \text{м/с}) \times (0.1 \, \text{Тл}) \times \sin(90°)\]

Перед тем, как продолжить решение, давайте обратим внимание на некоторые физические свойства. Заряд протона равен \(1.6 \times 10^{-19}\) Кл. Скорость протона равна 20 Мм/с, что эквивалентно \(20 \times 10^6\) м/с. Индукция магнитного поля равна 0.1 Тл.

Теперь продолжим расчет:

\[F = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times (20 \times 10^6 \, \text{м/с}) \times (0.1 \, \text{Тл}) \times \sin(90°)\]

Угол \(\sin(90°)\) равен 1, поэтому можно сократить этот множитель:

\[F = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times (20 \times 10^6 \, \text{м/с}) \times (0.1 \, \text{Тл}) \times 1\]

Выполнив необходимые вычисления, получим:

\[F = 3.2 \times 10^{-12} \, \text{Н}\]

Таким образом, воздействие на протон, который движется со скоростью 20 Мм/с в магнитном поле с индукцией 0.1 Тл, перпендикулярно линиям индукции, составляет 3.2 x 10^{-12} Ньютон.