дано:
B = 15 мТл = 15 * 10⁻³ Тл (индукция магнитного поля)
r = 10 см = 0,1 м (радиус окружности)
q = e = 1,6 * 10⁻¹⁹ Кл (заряд иона) (так как ион несет элементарный заряд)
найти:
Импульс иона p.
решение:
1. Для движения частицы по окружности в магнитном поле сила Лоренца, действующая на частицу, равна центростремительной силе:
F_L = q * v * B,
F_c = p² / (m * r),
где v — скорость иона, p — импульс иона, m — масса иона, r — радиус траектории.
2. Сила Лоренца уравнивается с центростремительной силой:
q * v * B = p² / (m * r).
3. Из этого уравнения выразим импульс p:
p = q * r * B.
4. Подставляем известные значения:
p = (1,6 * 10⁻¹⁹ Кл) * (0,1 м) * (15 * 10⁻³ Тл).
5. Рассчитаем импульс:
p = 1,6 * 10⁻¹⁹ * 0,1 * 15 * 10⁻³
p = 2,4 * 10⁻²² кг·м/с.
ответ:
Импульс иона составляет 2,4 * 10⁻²² кг·м/с.