1. Beräkna Protons kinetiska energi:
* Den potentiella energin som uppnås av protonen när den accelererar genom 500-volt potentialskillnaden omvandlas till kinetisk energi.
* Potentiell energi (PE) =laddning (q) * spänning (v)
* Kinetisk energi (KE) =1/2 * MASS (M) * Hastighet (V)^2
Sedan PE =KE, har vi:
* Q * V =1/2 * M * V^2
2. Beräkna protons hastighet:
* Ordna om ekvationen från steg 1 för att lösa för hastighet:
* V =√ (2 * Q * V / M)
* Anslut värdena:
* V =√ (2 * 1.602 x 10^-19 C * 500 V / 1.672 x 10^-27 kg)
* v ≈ 3,09 x 10^5 m/s
3. Beräkna radien för den cirkulära vägen:
* Den magnetiska kraften på en laddad partikel som rör sig vinkelrätt mot ett magnetfält ger den centripetalkraft som behövs för cirkulär rörelse.
* Magnetisk kraft (f) =q * v * b
* Centripetalkraft (f) =m * v^2 / r
* Jämställer dessa krafter:q * v * b =m * v^2 / r
* Ordna om att lösa för radie:
* r =(m * v) / (q * b)
4. Anslut värdena:
* r =(1,672 x 10^-27 kg * 3,09 x 10^5 m / s) / (1.602 x 10^-19 c * 0,30 t)
* r ≈ 0,011 m eller 1,1 cm
Därför är radien för den cirkulära vägen följt av protonen cirka 1,1 cm.