Sebuah partikel bermuatan positif dengan massa 2 x 10^-26 kg dan muatan 4 x 10^-19 C dilemparkan ke dalam medan magnet dengan kecepatan 5 x 10^6 m/s dalam arah tegak lurus dengan medan magnet. Medan magnet memiliki kuat 0.3 T. Berapa jari-jari lintasan partikel tersebut?
Kita dapat menggunakan prinsip gerak lintasannya dengan menggunakan gaya Lorentz pada partikel yang bergerak dalam medan magnet.
Gaya Lorentz pada partikel bermuatan dalam medan magnet dapat dihitung dengan rumus:
F = q⋅v⋅B
Dimana:
F adalah gaya Lorentz,
q adalah muatan partikel,
v adalah kecepatan partikel, dan
B adalah kuat medan magnet.
Dalam gerakan melingkar, gaya sentripetal F juga dapat dinyatakan sebagai F = m v^2 / r dengan m sebagai massa partikel dan r sebagai jari-jari lintasan.
Dengan menggabungkan kedua persamaan, kita dapatkan:
q⋅v⋅B= m v^2/r
Kemudian, kita dapat selesaikan persamaan untuk r :
r = m v/q B
Substitusi nilai yang diberikan:
- m = 2 x 10^-26 kg
- v = 5 x 10^6 m/s
- q = 4 x 10 ^-19 C
- B = 0.3 T
r = (2x10^-26kg)(5x10^6m/s)/(4x10^-19C)(0.3T)
r = 0.8333m
Jadi, jari-jari lintasan partikel tersebut adalah sekitar 0.8333 meter.