Индукция магнитного поля в циклотроне равна 1,5 тл. определите частоту обращения протона. (ответ дать в мгц) показать ход !

261

305

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

sergo3g123g

Физика

4,5(16 оценок)

центростремительное ускорение протона находится по формуле а=4*пи^2*n^2*r знак ^ означает здесь возведение в степень, в данном случае, в квадрат. сила, действующая на протон, по второму закону ньютона, равна f=ma=4*пи^2*n^2*r*m с другой стороны, очевидно, что сила, действующая на этот протон, будет ничем иным, как силой лоренца. поскольку поле перпендикулярно плоскости, в которой движется протон, а скорость протона в каждый момент времени лежит в этой плоскости и направлена по касательной к орбите протона, то угол между вектором скорости и вектором индукции магнитного поля равен 90 градусов, и сила лоренца в таком случае может быть выражена формулой fлор=qvb. то есть f=fлор, или 4*пи^2*n^2*r*m=qvb в свою очередь, v=2*пи*r*n - так выражается линейная скорость протона через частоту обращения и радиус его орбиты. подставляя это выражение в равенство 4*пи^2*n^2*r*m=qvb имеем 4*пи^2*n^2*r*m=q*2*пи*r*n*b сократив на 2*пи*r*n, получим 2*пи*n*m=q*b откуда n=q*b/(2*пи*m) учитывая, что для протона m=1,7*10^-27кг, q=1,6*10^-19кл. имеем. n=1,6*10^-19*1,5/(2*3,14*1,7*10^-27)=22,5*10^6 (оборотов в сек), или 22,5 мегагерц!