.Протон в магнитном поле с индукцией 20мТл описывает окружность радиусом 40см. Найти импульс протона и его кинетическую энергию. Заряд протона 1,6*10-19Кл, его масса 1,67*10-27кг. *** (ответ:Р=1,3*10-21кг*м/с, Е=5*10-16Дж)

Для решения этой задачи, нам понадобятся формулы для импульса и кинетической энергии:

Импульс (P) вычисляется по формуле:
P = m * v

Кинетическая энергия (E) вычисляется по формуле:
E = (1/2) * m * v^2

Где:
m - масса протона
v - скорость протона

Вначале мы вычислим скорость протона, затем посчитаем импульс и кинетическую энергию.

Для того чтобы понять, как получить скорость протона, рассмотрим его движение по окружности в магнитном поле.

В данной задаче, протон движется перпендикулярно к направлению магнитного поля, поэтому можно применить формулу для силы Лоренца:
F = q * (v * B)

Где:
F - сила, действующая на протон
q - заряд протона
B - индукция магнитного поля
v - скорость протона

Так как протон движется по окружности, сила Лоренца должна быть направлена к центру окружности и равняться силе центробежной обратной по направлению силе Центробежной:
F = m * (v^2 / r)

Где:
m - масса протона
r - радиус окружности

Теперь мы можем приравнять эти две силы:
m * (v^2 / r) = q * (v * B)

Теперь решим это уравнение относительно скорости v:

v^2 = (q * B * r) / m

v = √((q * B * r) / m)

Теперь подставим значения в эту формулу:
q = 1.6 * 10^(-19) Кл
B = 20 * 10^(-3) Тл
r = 40 см = 0.4 м
m = 1.67 * 10^(-27) кг

v = √((1.6 * 10^(-19) Кл * 20 * 10^(-3) Тл * 0.4 м) / (1.67 * 10^(-27) кг))

v = √((3.2 * 10^(-22) Кл * Тл * м) / (1.67 * 10^(-27) кг))

v = √((3.2 * 0.4 * 10^(-22 - 19 - 3) Кл * Тл * м / кг)

v = √((3.2 * 0.4) * (10^(-22 - 19 - 3)) Кл * Тл * м / кг)

v = √((1.28 * 10^(-4)) * (10^(-22 - 19 - 3)) Кл * Тл * м / кг)

v = √(1.28 * 10^(-26) Кл * Тл * м / кг)

v = √(1.28 * 10^(-26 + 1) Кл * Тл * м / кг)

v = √(1.28 * 10^(-25) Кл * Тл * м / кг)

v = 1.13 * 10^(-13) м / с

Теперь вычислим импульс протона, используя формулу:
P = m * v

m = 1.67 * 10^(-27) кг
v = 1.13 * 10^(-13) м / с

P = 1.67 * 10^(-27) кг * 1.13 * 10^(-13) м / с

P = 1.88 * 10^(-40) кг * м / с

P = 1.88 * 10^(-27 - 13) кг * м / с

P = 1.88 * 10^(-40) кг * м / с

Теперь вычислим кинетическую энергию протона, используя формулу:
E = (1/2) * m * v^2

m = 1.67 * 10^(-27) кг
v = 1.13 * 10^(-13) м / с

E = (1/2) * 1.67 * 10^(-27) кг * (1.13 * 10^(-13) м / с)^2

E = (1/2) * 1.67 * 10^(-27 - 13 - 13) кг * м^2 / с^2

E = (1/2) * 1.67 * 10^(-53) кг * м^2 / с^2

E = 0.835 * 10^(-53) кг * м^2 / с^2

E = 8.35 * 10^(-54) кг * м^2 / с^2

E = 8.35 * 10^(-54) Дж

Таким образом, импульс протона составляет 1.88 * 10^(-40) кг * м / с, а его кинетическая энергия - 8.35 * 10^(-54) Дж.