Помогите пожалуйста!!! Какой промежуток времени нужен для изменения направления скорости протона на угол а = 90°, если он влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, при этом модуль магнитной индукции поля В = 0,50 мТл, а масса протона тр = 1,67 • 10-27 кг?

Физика 11 класс Магнитное поле и движение заряженных частиц первый закон Ньютона магнитное поле протон изменение направления скорости магнитная индукция физика 11 класс время изменения направления сила Лоренца Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть движение протона в магнитном поле и определить время, необходимое для изменения направления его скорости на угол 90°. Давайте разберем шаги решения:

Шаг 1: Определение силы, действующей на протон

Когда заряженная частица, такая как протон, движется в магнитном поле, на нее действует сила Лоренца, которая направлена перпендикулярно как к вектору скорости, так и к вектору магнитной индукции. Сила Лоренца рассчитывается по формуле:

• F = q * v * B * sin(θ)

где:

• q - заряд протона (примерно 1,6 * 10^-19 Кл),
• v - скорость протона (в данной задаче не указана, поэтому будем считать, что она постоянна),
• B - магнитная индукция (0,50 мТл = 0,50 * 10^-3 Т),
• θ - угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции (в нашем случае θ = 90°, поэтому sin(θ) = 1).

Шаг 2: Определение радиуса окружности

Протон будет двигаться по окружности, радиус которой можно найти из уравнения:

• r = (m * v) / (q * B)

где m - масса протона (1,67 * 10^-27 кг).

Шаг 3: Определение периода обращения

Период обращения T можно найти по формуле:

• T = 2 * π * r / v

Шаг 4: Определение времени для изменения направления на 90°

Чтобы изменить направление скорости на 90°, протон должен пройти четверть окружности. Время, необходимое для этого, будет равно:

• t = T / 4

Шаг 5: Подставление значений и расчет

Теперь, чтобы найти искомое время, нам нужно подставить значения в уравнения. Однако, поскольку скорость v не указана, мы можем оставить ответ в общем виде:

• Сначала находим радиус: r = (m * v) / (q * B).
• Затем находим период: T = 2 * π * r / v.
• И, наконец, t = T / 4.

Таким образом, если вы знаете скорость протона, вы сможете подставить ее в формулы и получить конкретное значение времени t.