Какой характер имеет центростремительная сила, действующая на электрон, когда он движется в однородном магнитном поле

Тема: Характер центростремительной силы на электрон в однородном магнитном поле

Пояснение: Центростремительная сила, действующая на электрон, который движется в однородном магнитном поле, называется лоренцевой силой или силой магнитного поля. Эта сила всегда направлена перпендикулярно к вектору скорости движения электрона и к вектору магнитной индукции.

Формула для вычисления лоренцевой силы выглядит следующим образом:

F = q * v * B,

где F - центростремительная сила на электрон, q - заряд электрона, v - скорость электрона и B - вектор магнитной индукции.

В данной задаче, если вектор магнитной индукции перпендикулярен вектору скорости, то можно предположить, что электрон движется по окружности. Радиус окружности можно найти с помощью следующей формулы:

r = m * v / (q * B),

где r - радиус окружности, m - масса электрона.

Таким образом, характер центростремительной силы на электрон будет перпендикулярен его скорости и вектору магнитной индукции, и его величина будет определяться по формуле F = q * v * B.

Демонстрация: Пусть заряд электрона q = -1,6 * 10^-19 Кл, его скорость v = 5 * 10^6 м/с и вектор магнитной индукции B = 0,02 Тл. Какое значение центростремительной силы действует на электрон?

Решение:
F = q * v * B
= (-1,6 * 10^-19 Кл) * (5 * 10^6 м/с) * (0,02 Тл)
= -1,6 * 10^-19 * 5 * 10^6 * 0,02 Кл * м/с * Тл
= -0,16 * 10^-19 Кл * м/с * Тл
= -0,16 * 10^-19 Н
≈ -1,6 * 10^-20 Н

Таким образом, центростремительная сила, действующая на электрон, примерно равна -1,6 * 10^-20 Н.

Совет: Для лучшего понимания этого материала, рекомендуется изучать законы электродинамики и основы электромагнетизма. Практическое решение задач поможет закрепить теоретические знания.

Задание: Если заряд электрона q = -1,6 * 10^-19 Кл, его скорость v = 2 * 10^7 м/с и вектор магнитной индукции B = 0,05 Тл, найдите значение центростремительной силы, действующей на электрон.