На каком расстоянии от прямолинейного длинного проводника будет двигаться электрон с кинетической энергией 500 эВ, если по проводу протекает ток 10 А? Найдите силу, с которой действует электрон на проводник. Ответ округлите до целых чисел.
Дружок
Чтобы найти расстояние от прямолинейного длинного проводника, на котором будет двигаться электрон с заданной кинетической энергией, сначала воспользуемся формулой для кинетической энергии электрона:
Где - кинетическая энергия, - масса электрона, - скорость электрона.
Мы знаем, что энергия задана в электрон-вольтах (эВ), а для перевода ее в джоули, воспользуемся данной формулой:
Таким образом, кинетическая энергия электрона составляет:
Чтобы найти скорость электрона, воспользуемся формулой для силы, действующей на электрон в проводнике:
Где - сила, - магнитная индукция, - скорость электрона, - заряд электрона.
Мы знаем, что сила равна произведению текуща на длину проводника ( , где - ток, - длина проводника) и что сила также равна произведению скорости электрона на время его движения между двумя зарядами (сила является центростремительной силой, которая определяется формулой ), то есть .
Это позволяет нам записать уравнение:
Перепишем его для расчета скорости :
Теперь, зная кинетическую энергию электрона, мы можем найти его скорость :
Подставим известные значения и рассчитаем скорость электрона:
Теперь, чтобы найти расстояние от проводника, на котором будет двигаться электрон с заданной энергией, воспользуемся формулой для радиуса этой орбиты центростремительного движения:
Где - расстояние от проводника, - магнитная индукция, - масса электрона, - скорость электрона, - заряд электрона.
Теперь подставим известные значения и рассчитаем расстояние от проводника:
Теперь рассчитаем силу, с которой электрон действует на проводник, воспользовавшись формулой :
Подставив все значения, можно рассчитать ответы для задачи.
Наиближайшее значение к расстоянию и силе нужно округлить до целых чисел.
Где
Мы знаем, что энергия задана в электрон-вольтах (эВ), а для перевода ее в джоули, воспользуемся данной формулой:
Таким образом, кинетическая энергия электрона составляет:
Чтобы найти скорость электрона, воспользуемся формулой для силы, действующей на электрон в проводнике:
Где
Мы знаем, что сила равна произведению текуща на длину проводника (
Это позволяет нам записать уравнение:
Перепишем его для расчета скорости
Теперь, зная кинетическую энергию
Подставим известные значения и рассчитаем скорость электрона:
Теперь, чтобы найти расстояние от проводника, на котором будет двигаться электрон с заданной энергией, воспользуемся формулой для радиуса этой орбиты центростремительного движения:
Где
Теперь подставим известные значения и рассчитаем расстояние от проводника:
Теперь рассчитаем силу, с которой электрон действует на проводник, воспользовавшись формулой
Подставив все значения, можно рассчитать ответы для задачи.
Наиближайшее значение к расстоянию и силе нужно округлить до целых чисел.
Знаешь ответ?