Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een proton wordt versneld van rust tot 500 volt, het voert een magnetisch veld in van 0,30 t georiënteerd loodrecht op de richtingbeweging Wat het straalpad het volgt?

Hier leest u hoe u de straal van het pad kunt berekenen, gevolgd door het proton:

1. Bereken de kinetische energie van het proton:

* De potentiële energie die het proton heeft verkregen terwijl het versnelt door het 500-volt potentiaalverschil wordt omgezet in kinetische energie.

* Potentiële energie (pe) =lading (q) * spanning (v)

* Kinetische energie (ke) =1/2 * massa (m) * snelheid (v)^2

Sinds PE =ke hebben we:

* q * v =1/2 * m * v^2

2. Bereken de snelheid van het proton:

* Herschik de vergelijking van stap 1 om op te lossen voor snelheid:

* v =√ (2 * q * v / m)

* Sluit de waarden aan:

* V =√ (2 * 1.602 x 10^-19 C * 500 V / 1.672 x 10^-27 kg)

* V ≈ 3,09 x 10^5 m/s

3. Bereken de straal van het cirkelvormige pad:

* De magnetische kracht op een geladen deeltje bewegend loodrecht op een magnetisch veld zorgt voor de centripetale kracht die nodig is voor circulaire beweging.

* Magnetische kracht (f) =q * v * b

* Centripetale kracht (f) =m * v^2 / r

* Deze krachten gelijk maken:q * v * b =m * v^2 / r

* Herschikken om op te lossen voor straal:

* r =(m * v) / (q * b)

4. Sluit de waarden aan:

* r =(1.672 x 10^-27 kg * 3.09 x 10^5 m / s) / (1.602 x 10^-19 C * 0.30 t)

* r ≈ 0,011 m of 1,1 cm

Daarom is de straal van het cirkelvormige pad gevolgd door het proton ongeveer 1,1 cm.