Яка швидкість руху електрона у однорідному магнітному полі з індукцією 1.4 мтл, коли сила Лоренца, що діє на нього
Яка швидкість руху електрона у однорідному магнітному полі з індукцією 1.4 мтл, коли сила Лоренца, що діє на нього, становить 1.1 × 10^-16 н, і його заряд дорівнює -1.6 × 10^-19?
06.12.2023 07:23
Описание:
В данной задаче мы имеем дело с радиационным движением электрона в однородном магнитном поле. Радиационное движение возникает из-за силы Лоренца, действующей на электрон в магнитном поле.
Сила Лоренца определяется следующим уравнением:
F = q * v * B,
где F - сила Лоренца, q - заряд электрона, v - скорость электрона, B - индукция магнитного поля.
Мы знаем, что F = 1.1 × 10^-16 н, q = -1.6 × 10^-19 и B = 1.4 мтл.
Подставляя эти значения в уравнение силы Лоренца, мы можем найти скорость электрона.
1.1 × 10^-16 н = (-1.6 × 10^-19) * v * 1.4 мтл.
Нам нужно найти v, поэтому делим обе стороны уравнения на q * B:
1.1 × 10^-16 н / (q * B) = v.
Теперь мы можем вычислить это значение, подставив известные значения:
v = (1.1 × 10^-16 н) / ((-1.6 × 10^-19) * 1.4 мтл).
Выполнив необходимые вычисления, мы найдем скорость электрона.
Демонстрация:
Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу силы Лоренца. Подставляя заданные значения в формулу, мы можем найти скорость электрона.
Совет:
Для лучшего понимания концепции силы Лоренца и радиационного движения электрона, рекомендуется изучить основы электромагнетизма и магнитных полей.
Закрепляющее упражнение:
Если индукция магнитного поля увеличилась до 2.8 мТл, а сила Лоренца осталась той же (1.1 × 10^-16 н), как это повлияет на скорость электрона?
Объяснение: Для определения скорости движения электрона в магнитном поле можно использовать формулу силы Лоренца. Сила Лоренца действует на заряженную частицу (в данном случае электрона) и направлена перпендикулярно к его движению и магнитному полю.
Формула силы Лоренца выглядит следующим образом:
F = qvB
Где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, и B - индукция магнитного поля.
Теперь мы можем использовать данную формулу, чтобы найти скорость электрона:
F = qvB
1.1 × 10^-16 = -1.6 × 10^-19 * v * 1.4
Для удобства расчетов можно сократить значения заряда:
1.1 × 10^-16 = -2.24 × 10^-19 * v
Теперь найдем значение скорости:
v = (1.1 × 10^-16) / (-2.24 × 10^-19)
v ≈ -4.91 м/с
Таким образом, скорость движения электрона в однородном магнитном поле с индукцией 1.4 мТл, когда сила Лоренца, действующая на него, составляет 1.1 × 10^-16 Н, равна примерно -4.91 м/с.
Совет: Для более полного понимания данной темы рекомендуется изучить основы электромагнетизма и формулы, связанные с силой Лоренца и движением заряженных частиц в магнитных полях.
Дополнительное задание: Какова скорость движения протона с зарядом 1.6 × 10^-19 Кл в магнитном поле с индукцией 0.8 Тл, когда на него действует сила Лоренца величиной 1.2 Н? (Ответ укажите со знаком и в правильных единицах измерения).