Электрон движется в однородном магнитном поле в вакууме перпендикулярно линиям индукции по окружности радиусом0.1 см. определите скорость движения электрона, если магнитная индукция поля 0,2 тл

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Скорость движения электрона составляет примерно 3,521063 comma 52 center dot 10 to the sixth power м/с. Шаг 1: Анализ физической ситуации и запись данных На электрон, движущийся в магнитном поле перпендикулярно линиям индукции, действует сила Лоренца, которая сообщает ему центростремительное ускорение. В результате электрон движется по окружности. Выпишем известные величины в системе СИ:

  • Магнитная индукция: B=0,2cap B equals 0 comma 2 Тл Радиус окружности: R=0,1cap R equals 0 comma 1 см =10-3equals 10 to the negative 3 power м Заряд электрона: e1,610-19e is approximately equal to 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power Кл Масса электрона: m9,110-31m is approximately equal to 9 comma 1 center dot 10 to the negative 31 power кг

Шаг 2: Составление уравнения движения Сила Лоренца FLcap F sub cap L равна центростремительной силе Fccap F sub c. Поскольку электрон движется перпендикулярно полю, угол α=90alpha equals 90 raised to the composed with power, и sinα=1sine alpha equals 1: FL=evBcap F sub cap L equals e v cap B Fc=mv2Rcap F sub c equals the fraction with numerator m v squared and denominator cap R end-fraction Приравниваем выражения: evB=mv2Re v cap B equals the fraction with numerator m v squared and denominator cap R end-fraction Шаг 3: Вывод формулы и расчет скорости Из полученного равенства выразим скорость vv, сократив обе части на vv: v=eBRmv equals the fraction with numerator e cap B cap R and denominator m end-fraction Подставим числовые значения: v=1,610-190,210-39,110-313,51648106 м/сv equals the fraction with numerator 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power center dot 0 comma 2 center dot 10 to the negative 3 power and denominator 9 comma 1 center dot 10 to the negative 31 power end-fraction is approximately equal to 3 comma 51648 center dot 10 to the sixth power м/с Ответ: Скорость движения электрона равна 3,521063 comma 52 center dot 10 to the sixth power м/с (или 35203520 км/с). Нужно ли рассчитать период обращения электрона или его кинетическую энергию в данном поле?

Форма ответа

Ваш аватар