В однородном магнитном поле с индукцией В=2 Тл движется протон. Траектория его движения...

Question 1

В однородном 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

Question 2

а, все уже решила

Question 3

чо правда ? А какая формула получилась ?

Question 4

большая, почти все в квадратоах

Question 5

да верно

Question 6

значит умная

Question 7

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

$E = m_p/2(v_1^2+v_2^2) = \frac{m_p}{2}((\frac{eBR}{m_p})^2+(\frac{eBh}{2\pi m_p})^2) = \frac{e^2B^2}{2m_p}(R^2+\frac{h^2}{4\pi^2})$

kir3740_zn · Answer 1 · 2018-05-08T07:07:37+0000

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

$E = m_p/2(v_1^2+v_2^2) = \frac{m_p}{2}((\frac{eBR}{m_p})^2+(\frac{eBh}{2\pi m_p})^2) = \frac{e^2B^2}{2m_p}(R^2+\frac{h^2}{4\pi^2})$