Какова сила, действующая на электрон? Какой будет радиус окружности, описываемый электроном? Каковы период и частота

Тема занятия: Движение электрона в магнитном поле

Разъяснение: Электрон, движущийся в магнитном поле, испытывает силу Лоренца. Формула для расчета силы, действующей на электрон, выглядит следующим образом:

F = q*v*B*sin(θ),

где F - сила, q - заряд электрона, v - скорость электрона, B - индукция магнитного поля, θ - угол между векторами скорости и магнитного поля.

Чтобы найти радиус окружности, описываемый электроном, мы можем использовать второй закон Ньютона:

F = m*a,

где m - масса электрона, a - ускорение электрона.

Для электрона, движущегося в круговом движении, ускорение связано со скоростью и радиусом следующим образом:

a = v^2 / r,

где r - радиус окружности.

Теперь, зная формулы для силы, радиуса и ускорения, мы можем решить систему уравнений и найти искомые значения.

Период вращения электрона в магнитном поле можно вычислить по формуле:

T = (2*π*m) / (q*B),

где T - период, π - число пи, m - масса электрона, q - заряд электрона, B - индукция магнитного поля.

Частота вращения электрона рассчитывается по формуле:

f = 1 / T,

где f - частота, T - период вращения.

Дополнительный материал: Пусть электрон с зарядом 1.6 x 10^(-19) Кл движется со скоростью 3 x 10^6 м/с в магнитном поле с индукцией 0.5 Тл. Найдите силу, действующую на электрон, радиус окружности, описываемый электроном, период и частоту вращения.

Совет: При решении задач по движению электрона в магнитном поле всегда обращайте внимание на размерности и единицы измерения, чтобы получить правильные численные значения.

Проверочное упражнение: Электрон движется со скоростью 2 x 10^6 м/с в магнитном поле с индукцией 0.4 Тл. Зная, что масса электрона равна 9.1 x 10^(-31) кг и его заряд равен 1.6 x 10^(-19) Кл, найдите силу, радиус окружности, период и частоту вращения электрона.