Примеры решения задач. Радиус дуги окружности определится по формуле

1. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией 15мТ, если скорость протона 2Мм/с.

Решение:

Радиус дуги окружности определится по формуле

2. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов U=600В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В=0, 3Т и стал двигаться по окружности. Вычислить радиус R окружности.

Решение:

Работа, совершаемая электрическим полем при прохождении протона ускоряющей разности потенциалов, превращается в кинетическую энергию протона:

(1)

Радиус окружности можно найти по формуле

(2)

Найдем из (1) v: Подставим это в (2):

3. Какую энергию приобретет электрон, сделав 40 оборотов в магнитном поле циклотрона, используемого в целях радиационной терапии, если максимальное значение переменной разности потенциалов между дуантами U=60кВ? Какую скорость приобретет протон?

Решение

За 1 оборот протон дважды пройдет между дуантами циклотрона и приобретет энергию 2eU. За N оборотов энергия T=2eUN=4.8МэВ.

Скорость протона можно определить из соотношения

, откуда