Какова величина индукции магнитного поля, по которому движется электрон после его влета в однородное магнитное поле

Какова величина индукции магнитного поля, по которому движется электрон после его влета в однородное магнитное поле, если электрон ускоренным в электрическом поле имеет разность потенциалов 4,5 кВ и движется по винтовой линии, радиус которой равен 30 см с шагом 8 см?
Yabloko

Yabloko

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой, описывающей силу Лоренца, действующую на электрон, движущийся в магнитном поле:

\[F = |q| \cdot |\vec{v}| \cdot |\vec{B}| \cdot \sin(\alpha),\]

где \(F\) - сила Лоренца, \(q\) - заряд электрона, \(\vec{v}\) - скорость электрона, \(\vec{B}\) - индукция магнитного поля и \(\alpha\) - угол между векторами \(\vec{v}\) и \(\vec{B}\).

Для простоты расчётов предположим, что скорость и направление движения электрона не меняются при его влете в магнитное поле. Тогда угол \(\alpha\) между \(\vec{v}\) и \(\vec{B}\) будет 0 градусов, и синус этого угла будет равен 0. Следовательно, сила Лоренца на электрон в данном случае будет равна 0.

Теперь рассмотрим разность потенциалов, обозначенную как \(U\), между разными точками на винтовой линии, по которой движется электрон. Разность потенциалов можно выразить следующей формулой:

\[U = |\vec{E}| \cdot d,\]

где \(|\vec{E}|\) - модуль электрического поля, \(d\) - расстояние между точками с разными потенциалами.

Для нахождения индукции магнитного поля, мы можем воспользоваться формулой, связывающей разность потенциалов и радиус винтовой линии:

\[U = |\vec{B}| \cdot |\vec{v}| \cdot r,\]

где \(r\) - радиус винтовой линии.

Таким образом, мы можем переписать эту формулу в виде:

\[|\vec{B}| = \frac{U}{|\vec{v}| \cdot r}.\]

Теперь подставим известные значения в формулу:

\[|\vec{B}| = \frac{4,5 \, \text{кВ}}{|\vec{v}| \cdot 0,3 \, \text{м}}.\]

Полученное выражение даст нам значение индукции магнитного поля, при условии, что разность потенциалов между точками на винтовой линии равна 4,5 кВ, радиус винтовой линии равен 30 см, а скорость электрона остаётся постоянной.

Если у вас есть конкретные численные значения для скорости электрона или другие параметры задачи, пожалуйста, предоставьте их, чтобы я смог выполнить расчёты и получить численный ответ.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello