ID: 00010587
Альфа-частица с кинетической энергией W = 10^{-14} Дж движется по окружности перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля с индукцией В = 0,5 Тл. Определите радиус этой окружности. Релятивистскими эффектами пренебречь.
Источник: ФИПИ
Альфа-частица в магнитном поле движется по окружности: магнитная сила служит центростремительной. Радиус окружности зависит от импульса частицы, её заряда и индукции поля, а импульс удобно выразить через кинетическую энергию.
Свяжем импульс и энергию. Для частицы массой m: W=\dfrac{p^2}{2m}, откуда p=\sqrt{2mW}. Альфа-частица — ядро гелия: её масса m\approx6{,}6\cdot10^{-27} кг, заряд q=2e=3{,}2\cdot10^{-19} Кл.
Найдём радиус. R=\dfrac{p}{qB}=\dfrac{\sqrt{2mW}}{qB}=\dfrac{\sqrt{2\cdot6{,}6\cdot10^{-27}\cdot10^{-14}}}{3{,}2\cdot10^{-19}\cdot0{,}5}\approx0{,}072 м.
0,072м