Какова сила, действующая на электрон, и каков радиус окружности, по которой он движется, при скорости 10 4-маленькая
Какова сила, действующая на электрон, и каков радиус окружности, по которой он движется, при скорости 10 4-маленькая сверху км/с в вакууме в однородном магнитном поле с индукцией b=5мтл, при условии, что скорость перпендикулярна линиям индукции?
10.12.2023 06:35
Описание: Когда электрон движется в магнитном поле и его скорость перпендикулярна линиям индукции, на него действует сила Лоренца. Формула для вычисления этой силы имеет вид F = qvB, где F - сила, q - заряд электрона (q = -1,6*10^-19 Кл), v - скорость электрона, B - индукция магнитного поля.
Сначала найдем силу, действующую на электрон. Подставляя данные в формулу, получим:
F = (-1,6*10^-19 Кл) * (10^4 м/с) * (5*10^-3 Тл)
F = -8 * 10^-18 Н
Теперь рассчитаем радиус окружности, по которой движется электрон. Знаем, что сила Лоренца обеспечивает центростремительное ускорение электрона:
F = m * a
где m - масса электрона (m = 9.1*10^-31 кг), a - центростремительное ускорение.
Также a может быть записано как v^2/r, где v - скорость электрона, r - радиус окружности.
Преобразуем формулу:
F = m * v^2/r
r = m * v / F
Подставляя данные:
r = (9.1*10^-31 кг) * (10^4 м/с) / (-8 * 10^-18 Н)
r ≈ -1.14 * 10^-5 м
Радиус окружности будет примерно равен -1.14 * 10^-5 м.
Совет: Чтобы лучше понять это понятие, рекомендуется изучить основы электромагнетизма и законы движения заряда в магнитном поле.
Дополнительное упражнение: Какова будет сила, действующая на электрон со скоростью 8*10^5 м/с в магнитном поле с индукцией 0.5 Тл? И при каком радиусе окружности он будет двигаться, если его масса равна 7*10^-31 кг? Помните, что скорость электрона перпендикулярна линиям индукции магнитного поля. Ответы округлите до двух знаков после запятой.