Протон (q=+1,6·10⁻¹⁹ Кл, m=1,67·10⁻²⁷ кг) в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл описал окружность радиусом 10 см. Найдите скорость движения протона, его кинетическую энергию и период обращения.

Дано: \(q=1.6\cdot10^{-19}\text{ Кл}\), \(m=1.67\cdot10^{-27}\text{ кг}\), \(B=0.01\text{ Тл}\), \(r=10\text{ см}=0.1\text{ м}\).

При движении по окружности сила Лоренца обеспечивает центростремительную силу: \(|q|vB=mv^2/r\). Отсюда \(v=|q|Br/m\).

\(v=(1.6\cdot10^{-19}\cdot0.01\cdot0.1)/(1.67\cdot10^{-27})\approx9.58\cdot10^4\text{ м/с}\).

Кинетическая энергия: \(E_k=mv^2/2\approx(1.67\cdot10^{-27}\cdot(9.58\cdot10^4)^2)/2\approx7.66\cdot10^{-18}\text{ Дж}\).

Период обращения: \(T=2\pi r/v\approx2\pi\cdot0.1/(9.58\cdot10^4)\approx6.56\cdot10^{-6}\text{ с}\).

Ответ: \(v\approx9.58\cdot10^4\text{ м/с}\); \(E_k\approx7.66\cdot10^{-18}\text{ Дж}\); \(T\approx6.56\cdot10^{-6}\text{ с}\).