У частицы с зарядом q/m=9,42 * 10^9 кл/кг ищегося в однородном магнитном поле с индукцией В=0,2 Тл была начальная
У частицы с зарядом q/m=9,42 * 10^9 кл/кг ищегося в однородном магнитном поле с индукцией В=0,2 Тл была начальная скорость V=6*10^6 м/с перпендикулярно линиям индукции поля. Через некоторое время вектор скорости частицы повернулся на 90°. Каков путь l, пройденный частицей за это время? Ответ округлите до целого и выразите в миллиметрах.
16.11.2023 07:11
Пояснение: Частица с зарядом q и массой m, движущаяся в магнитном поле с индукцией B, описывает окружность с радиусом r. Радиус этой окружности можно выразить через известные величины по формуле: r = mv / (qB), где v - скорость частицы перпендикулярно линиям индукции поля.
В данной задаче, начальная скорость частицы v = 6 * 10^6 м/с, индукция магнитного поля B = 0,2 Тл, и отношение заряда к массе q/m = 9,42 * 10^9 Кл/кг. Мы можем использовать данную информацию для вычисления радиуса окружности, описываемой частицей.
Сначала вычислим радиус окружности по формуле: r = (9,42 * 10^9 Кл/кг * 6 * 10^6 м/с) / (0,2 Тл).
Получим: r = 2,31 * 10^9 м.
Далее, чтобы найти путь, пройденный частицей, за время, в течение которого вектор скорости повернулся на 90°, мы можем использовать формулу длины окружности: l = 2πr.
Подставляем значение радиуса и вычисляем длину окружности: l = 2 * 3,14 * 2,31 * 10^9 м.
Ответ округляем до целого и выражаем в миллиметрах: l ≈ 14,5 мм.
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить материалы о движении заряженных частиц в магнитном поле и освоить формулы, связанные с этой темой. Также полезно разобраться в понятиях индукции магнитного поля и отношении заряда к массе.
Дополнительное упражнение: Заряженная частица движется в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Она имеет начальную скорость 4 м/с и массу 2 кг. Найти радиус окружности, по которой движется частица, если отношение заряда к массе q/m равно 3 * 10^8 Кл/кг. Ответ выразите в метрах.
Пояснение:
Когда частица движется в магнитном поле перпендикулярно линиям индукции поля, на нее действует лоренцева сила. Величина лоренцевой силы F, действующая на заряженную частицу, вычисляется по формуле F = q*v*B, где q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля.
Зная силу F и массу m частицы, мы можем вычислить с помощью второго закона Ньютона среднее ускорение частицы.
Используя формулу v=u+at и зная, что начальная скорость u=6*10^6 м/с, перпендикулярная линиям индукции магнитного поля, и угол поворота 90°, можно найти время t, за которое вектор скорости частицы повернулся.
Также можно использовать формулу пути s = ut + (1/2)at^2, где s - пройденный путь, и выразить его в миллиметрах.
Доп. материал:
Рассмотрим заданную задачу:
q/m = 9,42 * 10^9 кл/кг
B = 0,2 Тл
V = 6 * 10^6 м/с
Для нахождения пути l, пройденного частицей, нам необходимо найти время t, за которое частица повернулась. Затем, используя формулу пути, мы сможем найти пройденный путь l.
Совет:
Для эффективного решения подобных задач, рекомендуется ознакомиться с основами магнитных полей и законами движения заряженных частиц в них.
Задание:
Решите задачу: В магнитном поле с индукцией B=0,4 Тл частица с зарядом q=2*10^-5 Кл и массой m=5*10^-3 кг движется со скоростью v=500 м/с перпендикулярно линиям индукции поля. Найдите путь l, пройденный частицей за время t=0,1 сек. Ответ выразите в сантиметрах.