Какое будет изменение скорости (в мм/с) электрона в течение данного промежутка времени, когда он влетает в однородное
Какое будет изменение скорости (в мм/с) электрона в течение данного промежутка времени, когда он влетает в однородное магнитное поле с индукцией 89,3 мтл, перпендикулярно силовым линиям поля, и имеет определенную скорость?
03.12.2023 06:20
Разъяснение: Когда заряженная частица, например, электрон, движется в магнитном поле, на нее будет действовать сила Лоренца. Формула для силы Лоренца выглядит следующим образом:
F = q * v * B * sin(θ)
где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, θ - угол между скоростью частицы и силовыми линиями магнитного поля.
Так как в данной задаче электрон движется перпендикулярно силовым линиям поля, угол θ равен 90 градусам, и sin(90) = 1. Поэтому формула может быть упрощена:
F = q * v * B
Если мы хотим найти изменение скорости электрона, мы можем использовать второй закон Ньютона:
F = m * Δv/Δt
где F - сила, m - масса электрона, Δv - изменение скорости электрона, Δt - промежуток времени.
Сочетая две формулы, мы можем найти изменение скорости (Δv) электрона:
q * v * B = m * Δv/Δt
Δv/Δt = (q * v * B) / m
Теперь мы можем рассчитать изменение скорости электрона в магнитном поле, используя известные значения заряда электрона (q), скорости электрона (v), индукции магнитного поля (B) и массы электрона (m).
Доп. материал: Пусть q = -1.6 * 10^-19 C (заряд электрона), v = 2 * 10^6 м/с (скорость электрона), B = 89.3 мтл (индукция магнитного поля), m = 9.1 * 10^-31 кг (масса электрона).
Мы можем использовать формулу: Δv/Δt = (q * v * B) / m.
Подставляя значения: Δv/Δt = ((-1.6 * 10^-19 C) * (2 * 10^6 м/с) * (89.3 мтл)) / (9.1 * 10^-31 кг).
Вычисляя: Δv/Δt ≈ -3123 м/с.
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основы электромагнетизма, включая силу Лоренца и взаимодействие заряженных частиц с магнитными полями.
Ещё задача: Если заряд частицы q равен 3 * 10^-6 Кл, скорость v равна 8 м/с, индукция магнитного поля B равна 1 Тл и масса частицы m равна 2 * 10^-3 кг, найдите изменение скорости (Δv) частицы за промежуток времени Δt = 5 с.