Дано:
- Радиус окружности r = 5 см = 0,05 м
- Магнитная индукция B = 60 мТл = 60 * 10^-3 Тл
- Заряд протона e = 1,6 * 10^-19 Кл
- Масса протона m = 1,67 * 10^-27 кг
Найти: скорость протона v.
Решение:
Когда частица движется по круговой траектории в магнитном поле, на неё действует центростремительная сила, равная магнитной силе Лоренца, которая приводит к круговому движению.
Магнитная сила на протон выражается как:
F = e * v * B
Центростремительная сила для частицы, движущейся по окружности радиусом r, выражается как:
F = m * v^2 / r
Приравниваем эти две силы:
e * v * B = m * v^2 / r
Упростим выражение и найдем скорость v:
v = e * B * r / m
Подставляем известные значения:
v = (1,6 * 10^-19 Кл) * (60 * 10^-3 Тл) * (0,05 м) / (1,67 * 10^-27 кг)
v ≈ 3,62 * 10^5 м/с
Ответ: скорость протона равна 3,62 * 10^5 м/с.