Рассчитайте скорость частицы

Предмет: Физика
Раздел: Электродинамика, движение заряженных частиц в магнитном поле

Дано:

Магнитная индукция: B = 0.4 Тл
Радиус траектории: R = 0.05 м
Масса \alpha-частицы: m = 6.67 \times 10^{-27} кг
Заряд \alpha-частицы: q = 2e = 2 \times 1.6 \times 10^{-19} Кл

Решение:

При движении заряженной частицы в однородном магнитном поле по окружности, на нее действует сила Лоренца, которая выполняет роль центростремительной силы:

 q v B = \frac{m v^2}{R} 

Сокращаем v:

 v = \frac{q B R}{m} 

Подставляем значения:

 v = \frac{(2 \times 1.6 \times 10^{-19}) \times 0.4 \times 0.05}{6.67 \times 10^{-27}} 

Выполним вычисления:

 v = \frac{(3.2 \times 10^{-19}) \times 0.4 \times 0.05}{6.67 \times 10^{-27}} 

 v = \frac{6.4 \times 10^{-21}}{6.67 \times 10^{-27}} 

 v \approx 9.6 \times 10^5  м/с

Ответ:

Скорость \alpha-частицы составляет 9.6 \times 10^5 м/с.