33

39. Циклотрон предназначен для ускорения протона до энергии 5МэВ. Каков должен…

18 сентября 2023

39. Циклотрон предназначен для ускорения протона до энергии 5МэВ. Каков должен быть радиус R дуантов циклотрона, если индукция магнитного поля равна 1Т? Ответ: R>0,32 м.

категория: физика



86

F=m*a=m*v^2/R — второй закон Ньютона для тела, движущегося по окружностиF=q*v*B*sin90 — Сила Лоренца, действующая на протон с боку магнитного поля (изменяет траекторию движения протона в циклотроне) m*v/R=q*B — приравняли две силы, точнее две записи одной силы.R=m*v/ (q*B) — формула для вычисления радиуса, но в ней неизвестна скорость, которую можно найти через кинетическую энергию протонаE=m*v^2/2v^2=2*E/mR=(2*E*m) ^ (1/2) / (q*B)=1/B*(2*E*m/q) ^ (1/2) Энергия дана в МеВ, значит число 5 нужно умножить на миллион (М) и модуль заряда электрона (такой же по значению и для протона). Масса протона 1,67*10^-27 кг. R=1/1*(2*5*10^6*1,67*10^-27/1,6*10^-27) ^ (1/2)=0,32 м

Знаете ответ?


Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...