Какова индукция магнитного поля в однородном магнитном поле, если электрон, ускоренный в электрическом поле с разностью
Какова индукция магнитного поля в однородном магнитном поле, если электрон, ускоренный в электрическом поле с разностью потенциалов 4.5 кВ, движется в нём по винтовой линии с радиусом 30 см и шагом 8 см?
04.12.2023 19:57
Пояснение:
Индукция магнитного поля является векторной величиной, которая описывает магнитное поле в данной точке. В однородном магнитном поле, индукция магнитного поля является постоянной и одинаковой во всех точках.
Если электрон движется в однородном магнитном поле, оно будет испытывать силу Лоренца, которая описывается формулой:
F = q * v * B
где F - сила Лоренца, q - заряд электрона, v - его скорость и B - индукция магнитного поля.
Для того чтобы рассчитать индукцию магнитного поля, мы можем использовать данную формулу, предполагая, что известны другие величины.
Дополнительный материал:
Пусть у нас есть некоторое однородное магнитное поле и электрон с зарядом -e, где e является элементарным зарядом (-1.6 * 10^-19 Кл), движется по винтовой линии с радиусом 30 см (0.3 м) и шагом 15 см (0.15 м). Пусть также электрон ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов 4.5 кВ (4.5 * 10^3 В).
Используя формулу силы Лоренца и известные величины, мы можем рассчитать индукцию магнитного поля:
F = q * v * B
B = F / (q * v)
B = (e * V) / (q * r)
B = (-1.6 * 10^-19 Кл * 4.5 * 10^3 В) / (-1.6 * 10^-19 Кл * 0.15 м)
B = 30 Тл (Тесла)
Таким образом, индукция магнитного поля в данной задаче равна 30 Тл.
Совет:
Чтобы лучше понять индукцию магнитного поля, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями электромагнетизма, такими как сила Лоренца, заряды и электрические поля. Изучение формулы и примеров решения задач поможет лучше понять, как рассчитать индукцию магнитного поля в различных ситуациях.
Дополнительное задание:
Ускоренный электрон движется в однородном магнитном поле на окружности радиусом 0.2 метра с угловой скоростью 10 рад/с. Рассчитайте индукцию магнитного поля, если электрон имеет заряд -1.6 * 10^-19 Кл.
Инструкция:
Известно, что электрон движется в электрическом поле с разностью потенциалов 4.5 кВ. При движении электрона вокруг винтовой линии с радиусом 30 см и шагом, возникает индукция магнитного поля в однородном магнитном поле.
Индукция магнитного поля (B) в данном случае определяется с помощью формулы, которая связывает электрическое и магнитное поля:
B = V / (c * R)
где V - разность потенциалов электрического поля (в данном случае 4.5 * 10^3 В),
c - скорость света (около 3 * 10^8 м/с),
R - радиус винтовой линии (30 см или 0.3 м).
Подставляя значения в данную формулу, имеем:
B = (4.5 * 10^3) / ((3 * 10^8) * 0.3)
B = 5 * 10^(-5) Тл
Таким образом, индукция магнитного поля в однородном магнитном поле составляет 5 * 10^(-5) Тл.
Пример:
Определите индукцию магнитного поля в однородном магнитном поле, если электрон, ускоренный в электрическом поле с разностью потенциалов 4.5 кВ, движется по винтовой линии с радиусом 30 см и шагом.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основы электромагнетизма, включая законы Фарадея и правую руку Оэрстеда.
Проверочное упражнение:
Если электрон движется в электрическом поле с разностью потенциалов 6 кВ и движется по винтовой линии с радиусом 40 см и шагом 10 см, определите индукцию магнитного поля в однородном магнитном поле.