В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 \cdot 10 в степени ( - 5 ) Тл$ протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции В по окружности радиусом 5 м. Определите скорость протона.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу силой Лоренца $F_л=B v q \sin альфа$ где $\sin альфа =1$ с ускорением, равным по второму закону Ньютона $a= \frac{F}{m}$ где q = e — заряд протона, m — масса протона.Так как это = мерное движение по окружности, то центростремительное ускорение = $a= \frac{v ^2}{R}$
Объединяя формулы, получаем: $e v B= \frac{m v ^2}{R}$ Находим, что $v = \frac{eBR}{m}$ откуда скорость протона:
$v = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) \cdot 1,67 \cdot 10 в степени ( - 5 ) \cdot 5}{1,673 \cdot 10 в степени ( - 27 )}$ м/с\approx 8000м/с$
Ответ: 8000 м/с.
Объединяя формулы, получаем: $e v B= \frac{m v ^2}{R}$ Находим, что $v = \frac{eBR}{m}$ откуда скорость протона:
$v = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) \cdot 1,67 \cdot 10 в степени ( - 5 ) \cdot 5}{1,673 \cdot 10 в степени ( - 27 )}$ м/с\approx 8000м/с$
Ответ: 8000 м/с.
Правильный ответ:
8000 м/с
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104517 • Задание №9
[рис.] На рисунке приведены графики двух изотермических процессов, проводимых с одной и той же массой газа. На...
ID 109332 • Задание №32
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой $E_n= минус дробь: числитель: 13,6, знаменатель: n...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
№ этапа | Содержание этапа решения | Чертеж, график, формула | Оценка этапа в баллах
1 | Записано уравнение связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на протон, с модулем центростремительного ускорения: | $evB= дробь: числитель: mv в квадрате , знаменатель: R конец дроби$ | 1
2 | Уравнение преобразовано к виду, устанавливающему связь между скоростью электрона и радиусом орбиты: | $v= дробь: числитель: eBR, знаменатель: m конец дроби$ | 1
3 | Подставлены значения физических величин и получен ответ в числовой форме: | $v= дробь: числитель: 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка умножить на 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка умножить на 5, знаменатель: 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 27 правая круглая скобка конец дроби м/с= 8000м/с$ | 1
| Максимальный балл | 3
№ этапа | Содержание этапа решения | Чертеж, график, формула | Оценка этапа в баллах
1 | Записано уравнение связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на протон, с модулем центростремительного ускорения: | $evB= дробь: числитель: mv в квадрате , знаменатель: R конец дроби$ | 1
2 | Уравнение преобразовано к виду, устанавливающему связь между скоростью электрона и радиусом орбиты: | $v= дробь: числитель: eBR, знаменатель: m конец дроби$ | 1
3 | Подставлены значения физических величин и получен ответ в числовой форме: | $v= дробь: числитель: 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка умножить на 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка умножить на 5, знаменатель: 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 27 правая круглая скобка конец дроби м/с= 8000м/с$ | 1
| Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №25 по предмету Физика:
ID 108349
[рис.] Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном ма...
ID 108351
Ядро изотопа водорода $_1 в квадрате H$ — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с ...
ID 108352
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 умножить на 10 в степени левая круг...
ID 108353
[рис.] В однородном магнитном поле с индукцией $\vecB$ направленной вертикально вниз, равномерн...
ID 108354
Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов $U = 10$ кВ и попадает в однородное...