В однородное магнитное поле с индукцией 0,085 тл влетает электрон со скоростью 4,6*10^7 м/c направленной перпендикулярно к линиям магнитной индукции. определить силу действующую на электрон в магнитном поле, и радиус дуги окружности по которой он движется. движение происходит в вакууме.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Сила, действующая на электрон, составляет 6,256 \cdot 10^{-13} Н, а радиус дуги окружности равен примерно 3,1 \cdot 10^{-3} м. ️ Шаг 1: Определение силы Лоренца На заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Поскольку электрон влетает перпендикулярно линиям магнитной индукции (угол α=90alpha equals 90 raised to the composed with power), синус этого угла равен 11. Формула для расчета силы имеет вид: F=evBcap F equals e center dot v center dot cap Bгде e1,610-19e is approximately equal to 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power Кл — модуль заряда электрона, v=4,6107v equals 4 comma 6 center dot 10 to the seventh power м/с — его скорость, B=0,085cap B equals 0 comma 085 Тл — индукция поля. Подставим значения: F=1,610-194,61070,085=6,25610-13 Нcap F equals 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power center dot 4 comma 6 center dot 10 to the seventh power center dot 0 comma 085 equals 6 comma 256 center dot 10 to the negative 13 power Н️ Шаг 2: Определение радиуса окружности При перпендикулярном входе в однородное поле сила Лоренца сообщает электрону центростремительное ускорение, и он движется по окружности. Из второго закона Ньютона: evB=mv2Re center dot v center dot cap B equals the fraction with numerator m center dot v squared and denominator cap R end-fraction Отсюда выразим радиус Rcap R: R=mveBcap R equals the fraction with numerator m center dot v and denominator e center dot cap B end-fraction Используя массу электрона m9,110-31m is approximately equal to 9 comma 1 center dot 10 to the negative 31 power кг, произведем расчет: R=9,110-314,61071,610-190,08541,8610-240,13610-193,07810-3 мcap R equals the fraction with numerator 9 comma 1 center dot 10 to the negative 31 power center dot 4 comma 6 center dot 10 to the seventh power and denominator 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power center dot 0 comma 085 end-fraction is approximately equal to the fraction with numerator 41 comma 86 center dot 10 to the negative 24 power and denominator 0 comma 136 center dot 10 to the negative 19 power end-fraction is approximately equal to 3 comma 078 center dot 10 to the negative 3 power м Ответ: Сила Лоренца F6,2610-13 Нcap F is approximately equal to 6 comma 26 center dot 10 to the negative 13 power Н, радиус окружности R3,110-3 мcap R is approximately equal to 3 comma 1 center dot 10 to the negative 3 power м (или 3,1 мм). Укажите, требуется ли вам расчет периода обращения электрона или его кинетической энергии в данном поле.

Форма ответа

Ваш аватар