Электрон движется в магнитном поле с индукцией 4 мтл. определить частоту и период вращения электрона по круговой орбите.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Частота вращения электрона составляет 1.12×1081.12 cross 10 to the eighth power Гц, а период его обращения равен 8.93×10-98.93 cross 10 to the negative 9 power с. ️ Шаг 1: Определение исходных данных и формул Для решения задачи воспользуемся параметрами электрона: зарядом e=1.6×10-19e equals 1.6 cross 10 to the negative 19 power Кл и массой m=9.1×10-31m equals 9.1 cross 10 to the negative 31 power кг. Индукция магнитного поля B=4×10-3cap B equals 4 cross 10 to the negative 3 power Тл. При движении электрона по окружности в магнитном поле сила Лоренца выполняет роль центростремительной силы: evB=mv2Re v cap B equals the fraction with numerator m v squared and denominator cap R end-fraction Отсюда угловая скорость ω=vR=eBmomega equals the fraction with numerator v and denominator cap R end-fraction equals the fraction with numerator e cap B and denominator m end-fraction . Частота вращения ff и период Tcap T связаны с угловой скоростью соотношениями: f=ω2π=eB2πmf equals the fraction with numerator omega and denominator 2 pi end-fraction equals the fraction with numerator e cap B and denominator 2 pi m end-fraction T=1f=2πmeBcap T equals 1 over f end-fraction equals the fraction with numerator 2 pi m and denominator e cap B end-fraction ️ Шаг 2: Вычисление частоты и периода Подставим численные значения в формулу для частоты: f=1.6×10-194×10-323.149.1×10-311.12×108 Гцf equals the fraction with numerator 1.6 cross 10 to the negative 19 power center dot 4 cross 10 to the negative 3 power and denominator 2 center dot 3.14 center dot 9.1 cross 10 to the negative 31 power end-fraction is approximately equal to 1.12 cross 10 to the eighth power Гц Рассчитаем период обращения как величину, обратную частоте: T=11.12×1088.93×10-9 сcap T equals the fraction with numerator 1 and denominator 1.12 cross 10 to the eighth power end-fraction is approximately equal to 8.93 cross 10 to the negative 9 power с Ответ: Частота вращения: f1.12×108f is approximately equal to 1.12 cross 10 to the eighth power Гц (или 112112 МГц); период вращения: T8.93×10-9cap T is approximately equal to 8.93 cross 10 to the negative 9 power с (или 8.938.93 нс). Требуется ли вам расчет радиуса орбиты электрона при известной его скорости или кинетической энергии?

Форма ответа

Ваш аватар