Какова напряженность магнитного поля, если при прохождении через него электрон описывает окружность радиусом
Какова напряженность магнитного поля, если при прохождении через него электрон описывает окружность радиусом 20 см? Масса электрона составляет 9,1⋅10−31 кг, а его заряд -1,6⋅10−19 К.
20.12.2023 11:25
Инструкция:
Напряженность магнитного поля может быть определена по формуле:
B = (m*v) / (q*r)
где B - напряженность магнитного поля,
m - масса электрона,
v - скорость электрона,
q - заряд электрона,
r - радиус окружности, по которой движется электрон.
В данной задаче мы знаем:
массу электрона m = 9.1⋅10^(-31) кг,
заряд электрона q = -1.6⋅10^(-19) Кл,
радиус окружности r = 20 см = 0.2 м.
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо найти скорость электрона v. Мы можем сделать это, используя формулу для центростремительного ускорения:
a = v^2 / r
Мы также знаем, что сила, действующая на электрон в магнитном поле, равна центростремительному ускорению, умноженному на его массу:
F = m * a
Напряженность магнитного поля B можно выразить через силу F:
F = q * B * v
Равняя две формулы для силы F, мы можем выразить скорость электрона v:
v = (q * B * r) / m
Подставляя известные значения и решая уравнение, мы найдем значение скорости v.
После нахождения скорости v мы сможем найти напряженность магнитного поля B, используя исходную формулу.
Демонстрация:
В данной задаче, если масса электрона m = 9.1⋅10^(-31) кг, заряд электрона q = -1.6⋅10^(-19) Кл и радиус окружности r = 20 см = 0.2 м, найдем напряженность магнитного поля B при прохождении через него электрона, описывающего окружность.
Совет:
Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить основы электромагнетизма, включая законы движения заряда в магнитном поле и взаимодействие сил.
Задание:
Если электрон с массой 1.5⋅10^(-30) кг и зарядом 2.4⋅10^(-19) Кл движется вокруг окружности радиусом 10 см с напряженностью магнитного поля 0.5 Тл, найдите его скорость.