Электрондың энергиясының 4 кВ, бұрышпен көбейетін биліктіңамына 30°, магниттің индукциясы 10 мТл қосылады. Электрон

Тема урока: Радиус спирали электрона в магнитном поле

Объяснение: Когда электрон движется в магнитном поле, на него действует сила Лоренца, направленная перпендикулярно к направлению движения электрона и к магнитному полю. Сила Лоренца может быть выражена следующим образом:

Ф = q * v * B * sin(θ),

где:
- Ф - сила Лоренца,
- q - заряд электрона (1.6 * 10^(-19) Кл),
- v - скорость электрона,
- B - индукция магнитного поля,
- θ - угол между направлением скорости электрона и направлением магнитного поля.

Так как сила Лоренца является центростремительной силой, она создает центростремительное ускорение, направленное к центру спирали. Это ускорение может быть выражено следующим образом:

a = v^2 / r,

где:
- a - центростремительное ускорение,
- v - скорость электрона,
- r - радиус спирали.

Таким образом, электрон будет двигаться по круговой орбите с радиусом r.

Используя известные данные из задачи, мы можем решить уравнение a = Ф/m, где m - масса электрона (9.1 * 10^(-31) кг), и найти значение радиуса спирали электрона.

Пример: В данной задаче мы знаем энергию электрона (4 кВ), угол между скоростью электрона и магнитным полем (30°) и индукцию магнитного поля (10 мТл). С помощью этих данных можно рассчитать радиус спирали электрона.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно изучить основные понятия векторов, силы Лоренца и центростремительного ускорения.

Задание для закрепления: Как изменится радиус спирали электрона, если индукция магнитного поля увеличится в два раза? Приведите ответ в письменной форме, используя известные величины и формулы.