Каков модуль индукции магнитного поля, если электрон, имеющий модуль импульса p=3,6*10^-21, влетает перпендикулярно линиям индукции и двигается по окружности радиусом r=15мм? Заряд электрона имеет модуль e=1,6*10^19кл.
Сквозь_Космос
Для решения данной задачи, мы можем использовать законы электромагнетизма и кинематику движения заряда в магнитном поле.
Первым шагом, мы можем использовать формулу для силы Лоренца, действующей на электрон в магнитном поле:
\[ F = q \cdot v \cdot B \]
Где:
F - сила, действующая на электрон,
q - заряд электрона,
v - скорость электрона,
B - индукция магнитного поля.
Так как задача говорит, что электрон движется по окружности, мы можем использовать связь между центростремительным ускорением и радиусом окружности:
\[ a = \dfrac{v^2}{r} \]
где:
a - центростремительное ускорение,
v - скорость электрона,
r - радиус окружности.
Так как электрон движется перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, сила Лоренца будет направлена вдоль радиуса окружности и будет служить центростремительной силой. Таким образом, мы можем приравнять центростремительное ускорение \(a\) с силой Лоренца \(F\):
\[ a = \dfrac{q \cdot v \cdot B}{m} \]
где:
m - масса электрона.
Мы знаем, что импульс p определяется как произведение массы на скорость:
\[ p = m \cdot v \]
Решая это уравнение относительно v, мы можем найти скорость электрона:
\[ v = \dfrac{p}{m} \]
Теперь мы можем заменить \(v\) в уравнении для центростремительного ускорения:
\[ a = \dfrac{q \cdot \dfrac{p}{m} \cdot B}{m} \]
Отсюда, мы можем найти \(B\), используя следующие шаги:
1. Заменим \(q\) на модуль заряда электрона \(|e|\).
2. Заменим \(p\) на указанное значение \(3,6 \times 10^{-21}\) кг⋅м/с.
3. Заменим \(m\) на массу электрона \(9,1 \times 10^{-31}\) кг.
4. Заменим \(a\) на выражение для центростремительного ускорения \(v^2/r\).
5. Решим это уравнение для \(B\).
Давайте продолжим с этими вычислениями.
Первым шагом, мы можем использовать формулу для силы Лоренца, действующей на электрон в магнитном поле:
\[ F = q \cdot v \cdot B \]
Где:
F - сила, действующая на электрон,
q - заряд электрона,
v - скорость электрона,
B - индукция магнитного поля.
Так как задача говорит, что электрон движется по окружности, мы можем использовать связь между центростремительным ускорением и радиусом окружности:
\[ a = \dfrac{v^2}{r} \]
где:
a - центростремительное ускорение,
v - скорость электрона,
r - радиус окружности.
Так как электрон движется перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, сила Лоренца будет направлена вдоль радиуса окружности и будет служить центростремительной силой. Таким образом, мы можем приравнять центростремительное ускорение \(a\) с силой Лоренца \(F\):
\[ a = \dfrac{q \cdot v \cdot B}{m} \]
где:
m - масса электрона.
Мы знаем, что импульс p определяется как произведение массы на скорость:
\[ p = m \cdot v \]
Решая это уравнение относительно v, мы можем найти скорость электрона:
\[ v = \dfrac{p}{m} \]
Теперь мы можем заменить \(v\) в уравнении для центростремительного ускорения:
\[ a = \dfrac{q \cdot \dfrac{p}{m} \cdot B}{m} \]
Отсюда, мы можем найти \(B\), используя следующие шаги:
1. Заменим \(q\) на модуль заряда электрона \(|e|\).
2. Заменим \(p\) на указанное значение \(3,6 \times 10^{-21}\) кг⋅м/с.
3. Заменим \(m\) на массу электрона \(9,1 \times 10^{-31}\) кг.
4. Заменим \(a\) на выражение для центростремительного ускорения \(v^2/r\).
5. Решим это уравнение для \(B\).
Давайте продолжим с этими вычислениями.
Знаешь ответ?