Вопрос школьника
Протон с энергией W = 1,0 МэВ влетел в однородное магнитное поле, перпендикулярное линиям индукции. Какой должна быть минимальная протяженность поля l в направлении движения протона, чтобы направление его движения изменилось на противоположное? (Магнитная индукция поля В = 1 Тл.)
Ответ от учителя
Для того, чтобы определить минимальную протяженность поля l, необходимо воспользоваться формулой для радиуса орбиты движения заряда в магнитном поле:
r = mv / (qB)
где m — масса протона, v — его скорость, q — его заряд, B — магнитная индукция поля.
Для изменения направления движения протона на противоположное, его орбита должна образовать полный круг. Таким образом, протяженность поля l должна быть равна длине окружности с радиусом r:
l = 2πr = 2πmv / (qB)
Подставляя значения, получаем:
l = 2π * 1,67 * 10^-27 кг * 1,0 * 10^6 м/с / (1,6 * 10^-19 Кл * 1 Тл) ≈ 0,66 м
Таким образом, минимальная протяженность поля l должна быть около 0,66 м.
