Proton poruszający się z szybkością v=10^5m/s wpada w jednorodne pole magnet...

Proton poruszający się z szybkością v=10^5m/s wpada w jednorodne pole magnetyczne o indukcji B=0,4T pod kątem alfa =45 st.do kierunku wektora indukcji magnetycznej B. Oblicz promień i skok śruby, po której będzie się poruszał proton.

Rozwiązanie wybranego zadania z fizyki

W omawianej sytuacji proton pod wpływem działania siły Lorentza będzie poruszać się po linii śrubowej. Możemy to przedstawić poniższym rysunkiem:

Na rysunku możemy zauważyć, że składowa prędkości (vx) odpowiedzialna jest za ruch po okręgu a składowa (vy) za ruch w kierunku pionowym (ruch w tym kierunku jest ruchem jednostajnym). Skok śruby (H) jest odpowiednikiem drogi w ruchu jednostajnym prostoliniowym. Zapiszemy to wzorem:

Cząstka porusza się po okręgu pod wpływem działania siły Lorentza, która ma charakter siły dośrodkowej. Możemy więc obliczyć promień:

Obliczymy teraz skok śruby. Czas ruchu wzdłuż skoku (H) odpowiada czasowi potrzebnemu na wykonani jednego pełnego okręgu. Musimy również obliczyć okres ruchu po okręgu.

Odp. Szukany promień wynosi 1,84mm a skok śruby 11,6mm