Какова сила, с которой магнитное поле воздействует на электрон, движущийся со скоростью 1000 км/с в однородном
Какова сила, с которой магнитное поле воздействует на электрон, движущийся со скоростью 1000 км/с в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл под углом 30 к вектору индукции? Учитывайте, что заряд электрона составляет 1,6*10(-19) Кл.
04.12.2023 04:24
Разъяснение: Для расчета силы, с которой магнитное поле воздействует на электрон, используется формула:
F = q * v * B * sin(θ),
где F - сила, q - заряд электрона, v - скорость электрона, B - индукция магнитного поля, θ - угол между вектором индукции и направлением движения электрона.
В данной задаче известны следующие величины:
q = 1,6 * 10^(-19) Кл (заряд электрона),
v = 1000 км/с = 1000 * 10^3 м/с (скорость электрона),
B = 2 Тл (индукция магнитного поля),
θ = 30 градусов (угол между вектором индукции и направлением движения электрона).
Подставим данные в формулу:
F = (1,6 * 10^(-19) Кл) * (1000 * 10^3 м/с) * (2 Тл) * sin(30 градусов).
Вычислим значение синуса 30 градусов: sin(30 градусов) = 0,5.
F = (1,6 * 10^(-19)) * (1000 * 10^3) * (2) * (0,5).
F = 1,6 * 10^(-19) * 10^3 * 2 * 0,5.
F = 1,6 * 10^(-16) Н.
Таким образом, сила, с которой магнитное поле воздействует на электрон, равна 1,6 * 10^(-16) Н.
Дополнительный материал: Рассчитайте силу, с которой магнитное поле воздействует на электрон, движущийся со скоростью 1000 км/с в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл под углом 30 градусов к вектору индукции.
Совет: Чтобы лучше понять данный материал, рекомендуется ознакомиться с определениями и свойствами магнитного поля, индукции магнитного поля, векторного произведения, а также формулами и принципами, описывающими взаимодействие заряженных частиц с магнитными полями.
Задача на проверку: Какова сила, с которой магнитное поле воздействует на электрон, движущийся со скоростью 500 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 1,5 Тл под углом 45 градусов к вектору индукции? Учитывайте, что заряд электрона составляет 1,6 * 10^(-19) Кл.
Объяснение: Чтобы найти силу, с которой магнитное поле действует на электрон, мы можем использовать формулу для магнитной силы на заряженной частице в магнитном поле. Формула имеет вид: F = q * v * B * sin(θ), где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля и θ - угол между вектором индукции и направлением движения электрона. Для электрона заряд равен -1,6 * 10^(-19) Кл и скорость равна 1000 км/с.
В данной задаче угол θ равен 30 градусов (под углом 30 к вектору индукции). Теперь мы можем подставить все величины в формулу и решить задачу:
F = (-1,6 * 10^(-19)) Кл * 1000 км/с * 2 Тл * sin(30°)
1 км = 1000 м, поэтому скорость в метрах в секунду будет 1000 * 1000 = 1000000 м/с.
F = (-1,6 * 10^(-19)) Кл * 1000000 м/с * 2 Тл * sin(30°)
Берем синус 30 градусов из таблицу значений синусов: sin(30°) = 0,5.
F = (-1,6 * 10^(-19)) Кл * 1000000 м/с * 2 Тл * 0,5
Теперь можно выполнить вычисления:
F = -1,6 * 10^(-19) * 1000000 * 2 * 0,5 Н
Ответ: Сила, с которой магнитное поле действует на электрон, равна -1,6 * 10^(-19)Н (ньютон) или примерно -3,2 * 10^(-19)Н.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с основами магнетизма, векторами и углами. Также полезно помнить таблицу значений синусов и быть внимательным при расчетах с единицами измерения.
Дополнительное задание:
Магнитное поле с индукцией 0,5 Тл действует на протон со скоростью 2 * 10^7 м/с. Угол между вектором индукции и направлением движения протона равен 45 градусов. Какова сила, с которой магнитное поле действует на протон? Ответ выразите в ньютонах.