Воднородном магнитном поле с индукцией в=2 тл движется протон. траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом r=10 см и шагом h=60 см. найти кинетическую энергию протона

tsisarmaria tsisarmaria    3   14.08.2019 09:20    15

Ответы
ovosh228322 ovosh228322  04.10.2020 18:18
Протон участвует в двух перпендикулярных движениях - вращение (v1) плюс поступательное движение вдоль магнитного поля (v2).

Циклотронная частота протона

\omega = \frac{eB}{m_p}

Линейная скорость вращательного движения

v_1 = \omega R = \frac{eBR}{m_p}

Период вращения

T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi m_p}{eB}

Свяжем период с шагом спирали

h = v_2T\\
v_2 = h/T = \frac{eBh}{2\pi m_p }

Кинетическая энергия

E = m_p/2(v_1^2+v_2^2) = \frac{m_p}{2}((\frac{eBR}{m_p})^2+(\frac{eBh}{2\pi m_p})^2) = \frac{e^2B^2}{2m_p}(R^2+\frac{h^2}{4\pi^2})
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика