Каково расстояние, пройденное электроном в электрическом поле, при влете в однородное магнитное поле с индукцией 0,05
Каково расстояние, пройденное электроном в электрическом поле, при влете в однородное магнитное поле с индукцией 0,05 Тл после ускорения из состояния покоя однородным электрическим полем с напряжённостью 2 кВ/м, если электрон начинает двигаться по окружности диаметром 10 мм?
09.09.2024 04:20
Пояснение: Чтобы определить расстояние, пройденное электроном, мы должны разбить задачу на две части - движение в электрическом поле и движение в магнитном поле.
Сначала найдем ускорение электрона в электрическом поле, используя формулу:
а = qE/m,
где а - ускорение, q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля, m - масса электрона.
Дальше нам нужно найти время, за которое электрон проходит этот путь по окружности. Используя законы движения в круговом движении, мы знаем, что время равно периоду колебаний:
Т = 2П/v,
где v - скорость электрона.
Теперь мы можем найти длину окружности, используя формулу:
l = 2пr,
где l - длина окружности, r - радиус окружности.
Окончательно, чтобы найти расстояние, пройденное электроном, мы просто умножаем скорость электрона на время:
s = v*T.
Например: Пусть у нас есть электрон с зарядом -1,6 * 10^-19 Кл и массой 9,1 * 10^-31 кг, который перемещается под действием электрического поля с напряженностью 2 кВ/м и магнитного поля с индукцией 0,05 Тл. Радиус окружности, в которой движется электрон, равен 0,02 м. Найдите расстояние, пройденное электроном.
Совет: Разделите задачу на две части - движение в электрическом и магнитном поле. Рассмотрите законы движения в каждом поле отдельно и затем объедините результаты.
Задача для проверки: Электрон с зарядом -1,6 * 10^-19 Кл и массой 9,1 * 10^-31 кг начинает движение в однородном электрическом поле с напряженностью 5 кВ/м. После ускорения электрон влетает в магнитное поле с индукцией 0,02 Тл. Рассчитайте расстояние, пройденное электроном, если его скорость равна 2 * 10^6 м/с.