Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 25 мтл. определите период обращения электрона

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Период обращения электрона в однородном магнитном поле составляет примерно 1.4310-91.43 center dot 10 to the negative 9 power секунды (или 1.43 нс). ️ Шаг 1: Анализ физических закономерностей При движении электрона в магнитном поле перпендикулярно линиям индукции на него действует сила Лоренца, которая сообщает частице центростремительное ускорение. Уравнение движения имеет вид: evB=mv2Re v cap B equals the fraction with numerator m v squared and denominator cap R end-fraction Отсюда можно выразить угловую 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 . Поскольку период обращения Tcap T связан с угловой скоростью соотношением T=2πωcap T equals the fraction with numerator 2 pi and denominator omega end-fraction , итоговая формула для периода выглядит так: T=2πmeBcap T equals the fraction with numerator 2 pi m and denominator e cap B end-fraction Важно отметить, что период обращения не зависит от скорости частицы. ️ Шаг 2: Подстановка численных значений Для расчета используем справочные данные: масса электрона m9.1110-31m is approximately equal to 9.11 center dot 10 to the negative 31 power кг, заряд электрона e1.610-19e is approximately equal to 1.6 center dot 10 to the negative 19 power Кл. Магнитная индукция B=25cap B equals 25 мТл =2510-3equals 25 center dot 10 to the negative 3 power Тл. T=23.149.1110-311.610-192510-3cap T equals the fraction with numerator 2 center dot 3.14 center dot 9.11 center dot 10 to the negative 31 power and denominator 1.6 center dot 10 to the negative 19 power center dot 25 center dot 10 to the negative 3 power end-fraction Проведем вычисления: T=57.2110-314010-221.4310-9 сcap T equals the fraction with numerator 57.21 center dot 10 to the negative 31 power and denominator 40 center dot 10 to the negative 22 power end-fraction is approximately equal to 1.43 center dot 10 to the negative 9 power с Ответ: Период обращения электрона равен 1.4310-91.43 center dot 10 to the negative 9 power с. Требуется ли вам рассчитать радиус орбиты электрона при известной кинетической энергии или скорости?

Форма ответа

Ваш аватар