Чему равен путь, пройденный заряженной частицей в однородном магнитном поле, если она имеет начальную скорость

Тема: Движение заряженной частицы в магнитном поле

Разъяснение: Для решения данной задачи, мы будем использовать формулу, которая выражает зависимость пути, пройденного заряженной частицей, от ее начальной скорости, магнитного поля и удельного заряда. Формула имеет вид:

L = v * m / (q * B)

где L - путь, пройденный заряженной частицей, v - начальная скорость частицы, m - масса частицы, q - удельный заряд частицы и B - индукция магнитного поля.

В задаче уже известны значения удельного заряда частицы (q/m = 9,42 * 10^9 C/kg) и индукции магнитного поля (B = 0,2 Tl). Для решения задачи нам нужно узнать значения скорости и массы частицы. Допустим, что масса частицы равна m = 1 kg. Тогда, зная удельный заряд (q/m), можно выразить заряд q: q = (q/m) * m.

После этого, мы можем использовать начальную скорость частицы (v), чтобы найти путь, пройденный частицей (L), используя вышеупомянутую формулу. Ответ следует округлить до целого числа и представить в миллиметрах.

Пример использования:
Пусть масса частицы m = 1 kg.
Удельный заряд q/m = 9,42 * 10^9 C/kg.
Индукция магнитного поля B = 0,2 Tl.
Начальная скорость частицы v = 5 m/s.
Узнаем путь, пройденный частицей L:

q = (q/m) * m = (9,42 * 10^9 C/kg) * 1 kg = 9,42 * 10^9 C

L = v * m / (q * B) = 5 m/s * 1 kg / ((9,42 * 10^9 C) * 0,2 Tl) = 2,66 * 10^(-9) m

Ответ: Путь, пройденный заряженной частицей, составляет 2,66 * 10^(-9) м или округленно 3 мм.

Совет: Чтобы более легко понять это понятие, представьте себе, что заряженная частица движется в плоскости с постоянной скоростью под воздействием магнитного поля. Заряженная частица будет описывать окружность, а расстояние, пройденное ею, будет равно длине окружности. Данная задача представляет собой случай, когда вектор скорости поворачивается на 90°, поэтому частица пройдет 1/4 окружности.

Упражнение: Чему равен путь, пройденный заряженной частицей в однородном магнитном поле, если удельный заряд частицы составляет q/m = 3 * 10^8 C/kg, индукция магнитного поля равна В= 0,5 Tl, начальная скорость частицы равна v = 8 m/s и масса частицы m = 0,2 kg? Ответ представьте в миллиметрах, округленный до целого числа.