Question

1. Proton przyspieszony w akceleratorze posiada energię kinetyczną Ek=0,4MeV i wlatuje w obszar jednorodnego pola magnetycznego o indukcji B=0,3mT.
a)Energię kinetyczną wyraź w J
b)Oblicz prędkość protonu
c)Oblicz wartość siły Lorentza i określ jej kierunek w wypadku, gdy proton będzie się poruszał równolegle do linii pola magnetycznego. Opisz ruch protonu.
d)Pod jakim kątem do linii pola magnetycznego powinien poruszać się proton, aby jego torem był okrąg. Oblicz promień tego okręgu, okres ruchu po okręgu oraz jego częstotliwość.
e)Jak się zachowa proton wlatujący w pole magnetyczne, jeżeli jego wektor prędkości tworzy z liniami pola kąt α?

Answer 1

Ek=0,4 MeV=0,4*1000000*1,602*10^-19 J=6,408*10^-14 J
mv^2/2=6,408*10^-14
m=1,6726*10^-27 kg masa protonu musiałem znaleźć
v=(2*Ek/m)^0,5 pierwiastek
v=(2*6,408*10^-14/1,6726*10^-27)^0,5= (7,66*10^13)^0,5=8752142,6 m/s
gdy porusza się równoleglr do lini pola nie działa na proton (ładunek siła lorentza) porusza się po lini prostej
Aby był okrąg musi poruszać się prostopadle do lini pola
mv^2/r=qBv
r=(qB)/(mv)
r=(1,6*10^-19 * 0,0003)/(1,6726 * 10^-27 *8752142,6) = 3,278 * 10^-3 m
będzie poruszał się po lini śrubowej o odpowiednim skoku w zależności od kąta