Каким является отношение заряда электрона к его массе, если электрон движется вокруг положительного заряда с радиусом
Каким является отношение заряда электрона к его массе, если электрон движется вокруг положительного заряда с радиусом орбиты 5,3 • 10^(-11) м, со знаком заряда 1,6 • 10^(-19) Кл, и с частотой вращения 0,7 • 10^16 с^(-1)? Заряды считать точечными.
05.12.2023 02:56
Разъяснение: Ответ на вопрос можно получить, используя формулу для центробежной силы, которая действует на электрон вокруг положительного заряда. Центробежная сила обеспечивает необходимое ускорение для электрона, чтобы он мог двигаться по круговой орбите.
Центробежная сила (F) равна произведению массы электрона (m), радиуса орбиты (r) и квадрата угловой скорости (ω):
F = (m * r * ω^2)
С другой стороны, центробежная сила (F) определяется как приведенная сила электростатического притяжения между электроном и положительным зарядом (Q):
F = (k * |Q * e|) / r^2
где k - постоянная Кулона (8.99 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), e - элементарный заряд (1.6 * 10^(-19) Кл).
Уравняв эти два выражения, мы можем получить отношение заряда электрона (e) к его массе (m):
(e/m) = (r * ω^2) / (k * Q)
Подставив значения, получаем ответ:
(e/m) = (5,3 * 10^(-11)) * (0,7 * 10^16)^2 / (8,99 * 10^9 * 1,6 * 10^(-19))
Доп. материал:
Вычислим отношение заряда электрона к его массе для данной задачи:
Ответ: (e/m) = 5,55 * 10^11 Кл/кг.
Совет: Для лучшего понимания данного вопроса, рекомендуется обращать внимание на все значения в условии задачи и правильно их подставлять в соответствующие формулы.
Задача на проверку:
Каким будет отношение заряда электрона к его массе, если радиус орбиты удвоится, а заряд остается прежним? (поставьте ответ в научной форме)