Каковы значения тангенциального и нормального ускорений электрона в магнитном поле, когда он влетает перпендикулярно

Тема занятия: Тангенциальное и нормальное ускорение электрона в магнитном поле

Инструкция:
При движении электрона в магнитном поле возникает сила Лоренца, которая направлена перпендикулярно к направлению движения частицы и магнитному полю. Эта сила вызывает тангенциальное и нормальное ускорения электрона.

Тангенциальное ускорение (a_t) - это ускорение, направленное по касательной к траектории движения электрона. Для определения тангенциального ускорения можно использовать формулу a_t = qvb/m, где q - заряд электрона, v - его скорость, b - индукция магнитного поля, m - масса электрона. В данной задаче значения известны: q = -1.6 * 10^(-19) Кл, v = 4 * 10^7 м/с, b = 10^(-3) Тл, m = 9.1 * 10^(-31) кг. Подставим значения в формулу и рассчитаем тангенциальное ускорение.

Нормальное ускорение (a_n) - это ускорение, направленное перпендикулярно к тангенциальному ускорению и касательной к траектории движения электрона. В данной задаче, так как электрон влетает перпендикулярно силовым линиям, нормальное ускорение равно нулю.

Демонстрация:
Задача: Определите значения тангенциального и нормального ускорений электрона, когда он влетает перпендикулярно силовым линиям магнитного поля с индукцией 10-3 Тл и скоростью 4 · 107 м/с.

Решение:
Для решения задачи используем формулу a_t = qvb/m. Подставляем известные значения: q = -1.6 * 10^(-19) Кл, v = 4 * 10^7 м/с, b = 10^(-3) Тл, m = 9.1 * 10^(-31) кг.

a_t = (-1.6 * 10^(-19) Кл) * (4 * 10^7 м/с) * (10^(-3) Тл) / (9.1 * 10^(-31) кг) = -7.04 * 10^12 м/с²

Таким образом, значение тангенциального ускорения электрона составляет -7.04 * 10^12 м/с², а значение нормального ускорения равно нулю.

Совет:
Для лучшего понимания данной задачи, важно быть знакомым с понятием силы Лоренца и уметь применять формулу для ее вычисления. Также полезно осознать, что нормальное ускорение равно нулю в случае, когда электрон влетает перпендикулярно силовым линиям магнитного поля.

Задание:
Электрон с зарядом -1.6 * 10^(-19) Кл движется в магнитном поле с индукцией b = 2 * 10^(-4) Тл и скоростью v = 3 * 10^6 м/с. Рассчитайте значения тангенциального и нормального ускорений электрона.