2MeV ऊर्जायुक्त एक प्रोटॉन 2.5 टेसला के एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र के लम्बवत गति करता है, तो प्रोटॉन पर आरोपित बल होगा

Options

A. `3xx10^(-10)N`
B. `8xx10^(-11)N`
C. `3xx10^(-11)N`
D. `8xx10^(-12)N`

Answer

d

Explanation

दिया है, प्रोटॉन की गतिज ऊर्जा,
`K=2MeV=2xx10^(6)eV`
`2xx10^(6)xx1.6xx10^(-19)=3.2xx10^(-13)J`
चुम्बकीय क्षेत्र, B = 2.5T
प्रोटॉन का द्रव्यमान, `m=1.67xx10^(-27)kg`
अब, गतिज ऊर्जा, `K=(1)/(2)mv^(2)`
K तथा m के मान ऊपर दिए गए सूत्र में रखने पर,
`therefore 3.2xx10^(-13)=(1)/(2)xx1.67xx10^(-27)xx v^(2)`
या `v^(2)=(2xx3.2xx10^(-13))/(1.67xx10^(-27))`
या `v^(2)=3.83xx10^(14)`
या `v=1.95xx10^(7)` मी/से
एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र में प्रोटॉन पर आरोपित बल,
`therefore F=qv B sin theta`
प्रोटॉन एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र में लम्बवत गति करता है अत: `theta=90^(@)`
`therefore F=qvB[because sin90^(@)=1]`
या `F=1.6xx10^(-19)xx1.95xx10^(7)xx2.5`
या `F=7.8xx10^(-12)N`
या `F=8xx10^(-12)N`