Какое расстояние пройдет электрон, перемещаясь по окружности с радиусом 10 мм в однородном магнитном поле с индукцией
Какое расстояние пройдет электрон, перемещаясь по окружности с радиусом 10 мм в однородном магнитном поле с индукцией 50 мтл, прежде чем войти в однородное электростатическое поле с напряженностью 10 кв/м и остановиться?
23.12.2023 20:25
Инструкция: Для решения этой задачи необходимо использовать формулу, связывающую скорость, ускорение и радиус окружности. Сначала найдем скорость электрона в магнитном поле.
1. Запишем известные значения:
- Радиус окружности (r) = 10 мм = 0,01 м
- Индукция магнитного поля (B) = 50 мтл = 50 * 10^(-3) Тл
2. Найдем скорость электрона в магнитном поле, используя формулу:
- Скорость (v) = (заряд электрона (e) * индукция магнитного поля (B)) / (масса электрона (m))
- Заряд электрона (e) = 1,6 * 10^(-19) Кл (количесво элементальных зарядов)
- Масса электрона (m) = 9,1 * 10^(-31) кг
Подставим значения в формулу:
v = ( 1,6 * 10^(-19) Кл * 50 * 10^(-3) Тл ) / ( 9,1 * 10^(-31) кг )
v ≈ 8,79 * 10^6 м/с
3. Теперь найдем время, за которое электрон пройдет полный оборот окружности. Для этого воспользуемся формулой:
- Время обращения (T) = 2 * π * r / v
Подстановка:
T = 2 * 3,14 * 0,01 м / 8,79 * 10^6 м/с
T ≈ 7,2 * 10^(-9) с
4. Наконец, расстояние, пройденное электроном, можно найти, умножив его скорость на время обращения:
- Расстояние (s) = v * T
Подстановка:
s = 8,79 * 10^6 м/с * 7,2 * 10^(-9) с
s ≈ 0,063 мм
Дополнительный материал: Найдите расстояние, которое пройдет электрон, перемещаясь по окружности с радиусом 5 мм в магнитном поле с индукцией 25 мтл.
Совет: Помните, что для решения задачи необходимо использовать правильные формулы и подставлять известные значения. Также будьте внимательны при переводе единиц измерения: миллиметры в метры и милитеслы в теслы.
Задача для проверки: На какое расстояние переместится электрон, двигаясь по окружности с радиусом 15 мм в магнитном поле индукцией 30 мтл за время 0,5 с? Ответ выразите в мм.