Какова величина индукции магнитного поля (в мТл), если электрон ускорен разностью потенциалов в 8 кВ и движется

Суть вопроса: Индукция магнитного поля

Описание:
Индукция магнитного поля связана с движением заряженных частиц в магнитном поле. В данной задаче мы имеем электрон, который ускорен разностью потенциалов и движется по винтовой линии под углом к направлению магнитного поля.

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу индукции магнитного поля:

B = (μ0 * q * v * sinθ) / (2 * π * r)

где B - индукция магнитного поля,
μ0 - магнитная постоянная (4π * 10^-7 Тл/Ам),
q - заряд электрона (1,6 * 10^-19 Кл),
v - скорость электрона,
θ - угол между скоростью электрона и магнитным полем,
r - радиус винта (расстояние, которое проходит электрон).

Мы знаем, что разность потенциалов равна 8 кВ (8000 В), а радиус винта составляет 10 см (0,1 м). Также у нас есть угол винта, который равен 60°.

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо найти скорость электрона. Для этого мы можем использовать формулу для энергии:
eV = 1/2 * mv^2

где е - заряд электрона,
V - разность потенциалов,
m - масса электрона,
v - скорость электрона.

Находим скорость:

v = sqrt(2eV/m)

где sqrt - квадратный корень.


Подставляем известные значения в формулу индукции магнитного поля и находим результат.

Демонстрация:
Задача: Какова величина индукции магнитного поля (в мТл), если электрон ускорен разностью потенциалов в 8 кВ и движется по винтовой линии с шагом 10 см под углом 60° к направлению магнитного поля?

Решение:
Для начала найдем скорость электрона, используя формулу eV = 1/2 * mv^2. Подставляем известные значения и находим скорость.

e = 1,6 * 10^-19 Кл
V = 8000 В
m = 9,1 * 10^-31 кг

v = sqrt(2 * (1,6 * 10^-19 Кл) * (8000 В) / (9,1 * 10^-31 кг)) ≈ 5,43 * 10^6 м/с

Теперь, используя формулу B = (μ0 * q * v * sinθ) / (2 * π * r), мы можем найти индукцию магнитного поля.

μ0 = 4π * 10^-7 Тл/Ам
q = 1,6 * 10^-19 Кл
v = 5,43 * 10^6 м/с
θ = 60°
r = 0,1 м

B = (4π * 10^-7 Тл/Ам * (1,6 * 10^-19 Кл) * (5,43 * 10^6 м/с) * sin60°) / (2 * π * 0,1 м) ≈ 2,3 мТл

Ответ: Величина индукции магнитного поля составляет приблизительно 2,3 мТл.

Совет:
Для лучшего понимания материала, связанного с индукцией магнитного поля, рекомендуется изучить основы электромагнетизма. Понимание законов Фарадея и электромагнитной индукции поможет лучше разобраться в данной теме.

Ещё задача:
Какова величина индукции магнитного поля (в Тл), если заряд частицы равен 2 * 10^-6 Кл, скорость равна 3 * 10^5 м/с, угол между скоростью и магнитным полем равен 45°, а радиус пути частицы равен 0,2 м?