Номер 6, страница 147 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
11.8. Движение заряженных частиц в магнитном поле. 11. Электромагнетизм - номер 6, страница 147.
№6 (с. 147)
Решение. №6 (с. 147)

Решение 2. №6 (с. 147)
Дано:
Индукция магнитного поля, $B = 1 \text{ мТл} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ Тл}$
Заряд протона, $q = 1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$
Масса протона, $m = 1.67 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
Найти:
Период обращения протона, $T$.
Решение:
На протон, движущийся в однородном магнитном поле, действует сила Лоренца. Так как по условию задачи протон движется по окружности, его скорость $\vec{v}$ перпендикулярна вектору магнитной индукции $\vec{B}$. В этом случае модуль силы Лоренца $F_Л$ равен: $F_Л = qvB$
Сила Лоренца сообщает протону центростремительное ускорение и, следовательно, является центростремительной силой $F_ц$: $F_ц = \frac{mv^2}{R}$ где $R$ — радиус окружности, по которой движется протон.
Приравняем выражения для силы Лоренца и центростремительной силы: $qvB = \frac{mv^2}{R}$
Период обращения $T$ — это время, необходимое для совершения одного полного оборота. Он определяется как отношение длины окружности $L=2\pi R$ к скорости движения $v$: $T = \frac{2\pi R}{v}$
Из уравнения сил выразим скорость $v$: $qB = \frac{mv}{R} \implies v = \frac{qBR}{m}$
Подставим выражение для скорости в формулу для периода: $T = \frac{2\pi R}{\frac{qBR}{m}} = \frac{2\pi R m}{qBR} = \frac{2\pi m}{qB}$
Эта формула показывает, что период обращения заряженной частицы в однородном магнитном поле не зависит от ее скорости и радиуса траектории.
Выполним вычисления, подставив заданные значения: $T = \frac{2\pi \cdot m}{q \cdot B} = \frac{2\pi \cdot 1.67 \cdot 10^{-27} \text{ кг}}{1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} \cdot 1 \cdot 10^{-3} \text{ Тл}}$
$T \approx \frac{6.28 \cdot 1.67 \cdot 10^{-27}}{1.6 \cdot 10^{-22}} \text{ с} \approx \frac{10.49 \cdot 10^{-27}}{1.6 \cdot 10^{-22}} \text{ с} \approx 6.56 \cdot 10^{-5} \text{ с}$
Округляя результат до двух значащих цифр (в соответствии с наименьшей точностью исходных данных, $q = 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл), получаем: $T \approx 6.6 \cdot 10^{-5} \text{ с}$.
Ответ: $T \approx 6.6 \cdot 10^{-5}$ с.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 6 расположенного на странице 147 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №6 (с. 147), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.