Электрон влетает однородное магнитное поле с индукцией 1,4мТл со скоростью 500кл/с перпердикулярно В....

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
магнитное поле индукция электрон скорость сила Лоренца радиус окружности движение физика
0

Электрон влетает однородное магнитное поле с индукцией 1,4мТл со скоростью 500кл/с перпердикулярно В. определите силу,дествующую на электрон и радиус окружности по которой он движеться

avatar
задан 8 месяцев назад

2 Ответа

0

Для определения силы, действующей на электрон, воспользуемся формулой для силы Лоренца: F = qvBsinθ, где q - заряд электрона, v - скорость электрона, B - индукция магнитного поля, θ - угол между векторами скорости и магнитной индукции. Заметим, что в данном случае угол θ равен 90 градусов, так как скорость электрона перпендикулярна магнитному полю. Подставим известные значения: q = -1,610^-19 Кл, v = 500000 м/c, B = 1,410^-3 Тл.

F = (-1,610^-19 Кл) 500000м/c (1,410^-3 Тл) sin90° = 1,1210^-14 Н

Теперь для определения радиуса окружности, по которой движется электрон, воспользуемся формулой для центростремительного ускорения: a = v^2 / r, где a - ускорение, v - скорость электрона, r - радиус окружности.

Сила Лоренца является центростремительной силой, поэтому F = ma. Таким образом, ma = qv*B, где m - масса электрона.

m v^2 / r = qv*B

r = m v / (qB)

Подставим известные значения: m = 9,11*10^-31 кг.

r = (9,1110^-31 кг) 500000м/c / ((1,610^-19 Кл) (1,410^-3 Тл)) = 1,1510^-2 м

Таким образом, сила, действующая на электрон, равна 1,1210^-14 Н, а радиус окружности, по которой движется электрон, составляет 1,1510^-2 м.

avatar
ответил 8 месяцев назад
0

Чтобы решить задачу, необходимо воспользоваться основными уравнениями для движения заряженной частицы в магнитном поле. В данном случае электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции.

  1. Сила Лоренца: Сила, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, определяется выражением: F=qvBsin(θ) где:
    • F — сила Лоренца,
    • q — заряд частицы дляэлектрона(q=1.6×1019 Кл),
    • v — скорость частицы,
    • B — магнитная индукция,
    • θ — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции. В данном случае угол θ=90, поэтому sin(θ = 1).

Подставляя значения: F=|(1.6×1019Кл)|500×103м/с1.4×103Тл F=1.6×1019Кл500×103м/с1.4×103Тл F=1.12×1019500103 F=1.12×10190.5×106 F=5.6×1014Н

  1. Радиус окружности, по которой движется электрон: Электрон будет двигаться по круговой траектории под действием силы Лоренца, которая является центростремительной силой. Радиус траектории r можно найти из уравнения центростремительной силы: F=mv2r где:
    • m — масса электрона (m=9.11×1031 кг).

Подставим силу Лоренца: mv2r=qvB Отсюда радиус выражается следующим образом: r=mvqB

Подставляем значения: r=9.11×1031кг500×103м/с1.6×1019Кл1.4×103Тл r=9.11×500×1031+31.6×1.4×10193 r=4.555×10272.24×1022 r2.03×105м r20.3мкм

Таким образом, сила, действующая на электрон, равна 5.6×1014 Н, а радиус окружности, по которой он движется, составляет около 20.3 мкм.

avatar
ответил 8 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме