Какова скорость электронов, перемещающихся перпендикулярно линиям напряженности электрического и магнитного полей

Тема: Скорость электронов в электромагнитном поле

Инструкция: Для определения скорости электронов в электромагнитном поле, необходимо использовать два известных параметра: напряженность магнитного поля (H) и напряженность электрического поля (E).

Формула, которую мы будем использовать здесь, называется «Формула Лоренца»:

Ф = q (E + v x B)

Где:
- F - сила, действующая на заряд (в нашем случае на электроны)
- q - заряд частицы (в нашем случае заряд электрона q = -1,6 * 10^-19 Кл)
- E - напряженность электрического поля
- v - скорость электронов
- B - напряженность магнитного поля

Поскольку электроны движутся перпендикулярно линиям напряженности электрического и магнитного полей, мы можем опустить слагаемое E x v из формулы Лоренца. Таким образом, формула будет иметь вид:

Ф = q v B

Мы можем решить эту формулу для скорости электронов:

v = Ф / (q B)

Подставляя известные значения, получим:

v = (800 В/см) / (1,6 * 10^-19 Кл * 40 А/см)

v = 2 * 10^20 м/с

Например: Найдите скорость электронов, перемещающихся перпендикулярно линиям напряженности электрического и магнитного полей, при однородном магнитном поле напряженностью 40 А/см и однородном электрическом поле напряженностью 800 В/см.

Совет: При работе с формулой Лоренца, помните, что положительное значение скорости означает направление движения вправо, а отрицательное значение - влево. Также обратите внимание на то, что значения напряженности полей должны быть приведены в правильные единицы измерения.

Проверочное упражнение: Какова будет скорость электронов, если напряженность магнитного поля составляет 60 А/см, а напряженность электрического поля равна 500 В/см? Ответ представьте в м/с.