Zadanie: Matura CKE Maj 2009 (Fizyka Podstawowa)

Question

Zadanie 12. Proton
W próżni, w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji $\vec{B}$, porusza się po okręgu proton o masie $m$ i ładunku $q$. W pewnej chwili prędkość protonu jest skierowana tak, jak pokazano na rysunku. Wektor indukcji magnetycznej jest skierowany prostopadle do płaszczyzny rysunku, ze zwrotem przed płaszczyznę (do patrzącego).
[img1] Pytanie 1: Zaznacz na rysunku powyżej siłę działającą na proton.

[odp_graficzna] Pytanie 2: Informacja do zadań 12.2 i 12.3
Jeśli prędkość protonu jest znacznie mniejsza od prędkości światła, to jego energię kinetyczną, w opisanej powyżej sytuacji, można obliczyć, korzystając ze wzoru: $E_k = \dfrac{q^2 \cdot r^2 \cdot B^2}{2m}$, gdzie $r$ oznacza promień okręgu, po którym porusza się proton.

Wyprowadź podany powyżej wzór określający energię kinetyczną protonu w polu magnetycznym.

[dowod] Pytanie 3: Informacja do zadań 12.2 i 12.3
Jeśli prędkość protonu jest znacznie mniejsza od prędkości światła, to jego energię kinetyczną, w opisanej powyżej sytuacji, można obliczyć, korzystając ze wzoru: $E_k = \dfrac{q^2 \cdot r^2 \cdot B^2}{2m}$, gdzie $r$ oznacza promień okręgu, po którym porusza się proton.

Wykaż, dokonując rachunku jednostek, że w układzie SI energia kinetyczna protonu opisana wzorem podanym w treści zadania jest wyrażona w dżulach.

[dowod]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Odpowiedź 1: wektor siły skierowany poziomo w prawo Odpowiedź 2: $E_k = \dfrac{q^2 \cdot B^2 \cdot r^2}{2m}$

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Podstawowa?