Какова сила, действующая на электрон, движущийся в вакууме в однородном магнитном поле индукцией 2,5 мТл, со скоростью
Какова сила, действующая на электрон, движущийся в вакууме в однородном магнитном поле индукцией 2,5 мТл, со скоростью 100 км/с, перпендикулярно к линии индукции?
15.11.2023 18:18
Пояснение:
Сила, действующая на электрон, движущийся в магнитном поле, определяется по формуле Ф = qvBsin(θ), где q - заряд электрона, v - скорость электрона, B - индукция магнитного поля, θ - угол между скоростью и линией индукции.
В данном случае, электрон движется перпендикулярно к линии индукции, поэтому угол θ = 90 градусов, а sin(θ) = 1.
Заряд электрона q = 1.6 * 10^-19 Кл.
Индукция магнитного поля B = 2.5 * 10^-3 Тл.
Скорость электрона v = 100 * 10^3 м/c (переводим из км/с в м/с).
Подставляя значения в формулу, получим:
Ф = (1.6 * 10^-19 Кл) * (100 * 10^3 м/c) * (2.5 * 10^-3 Тл) * 1 = 4 * 10^-16 Н.
Дополнительный материал:
Чтобы найти силу, действующую на электрон, движущийся в магнитном поле с определенной скоростью, мы используем формулу Ф = qvBsin(θ). Для этого необходимо знать заряд электрона, скорость электрона, индукцию магнитного поля и угол между скоростью электрона и линией индукции.
Совет:
Для лучшего понимания темы магнитных полей и сил, действующих на движущиеся заряды, рекомендуется изучить основные понятия электромагнетизма, включая индукцию магнитного поля, векторы, скалярные произведения и синус угла. Также стоит обратить внимание на правило руки или правило Лоренца, которое определяет направление силы, действующей на заряд в магнитном поле.
Закрепляющее упражнение:
Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0.5 Тл со скоростью 2 * 10^6 м/с и углом 60 градусов между скоростью и линией индукции. Какова сила, действующая на электрон?
Пояснение:
Чтобы ответить на этот вопрос, мы можем использовать формулу, описывающую силу Лоренца, действующую на заряженную частицу в магнитном поле:
Ф = q * v * B * sin(θ)
Где:
- F - сила, действующая на электрон
- q - заряд электрона (1.6 * 10^-19 Кл)
- v - скорость электрона (в м/с)
- B - индукция магнитного поля (в Тл)
- θ - угол между направлением скорости и направлением линии индукции
В данном случае, угол между направлением скорости электрона и направлением линии индукции составляет 90 градусов, так как электрон движется перпендикулярно к линии индукции.
Аргумент синуса sin(θ) в данном случае равен 1, так как sin(90°) = 1.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
F = (1.6 * 10^-19 Кл) * (100 000 м/с) * (2.5 * 10^-3 Тл) * 1
F = 4 * 10^-15 Н
Таким образом, сила, действующая на электрон, составляет 4 * 10^-15 Н.
Совет: Чтобы лучше понять и запомнить эту тему, рекомендуется изучить основные понятия в сфере электромагнетизма. Важно понять, как взаимодействуют магнитное поле, заряженные частицы и сила Лоренца.
Ещё задача: Найдите силу, действующую на протон со скоростью 1 000 м/с, перпендикулярно к линии индукции магнитного поля индукцией 0.2 Тл. (Ответ округлите до ближайшего целого значения в Ньютонах).