Яка кінетична енергія електрона, який рухається півколом по коловій орбіті радіусом 2 см в однорідному магнітному полі

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать формулу для вычисления кинетической энергии (Ек) электрона. Кинетическая энергия связана с массой (m) электрона и его скоростью (v), и может быть выражена следующим образом:

$$Ек=\frac{1}{2}m{v}^2$$

Мы можем найти скорость электрона, используя законы движения в магнитном поле. Первый закон Ньютона может быть применен для вычисления силы, действующей на движущийся заряд (F), которая является центростремительной силой и считается:

$$F=\frac{m{v}^2}{r}$$

Где m - масса электрона, v - его скорость и r - радиус орбиты. В данной задаче известно, что радиус орбиты равен 2 см или 0,02 м.

Также, силу, которая действует на заряд, можно определить как произведение заряда (q), скорости (v) и магнитной индукции (B):

$$F=qvB$$

Исключая скорость (v) в втором уравнении, можно получить:

$$\frac{m{v}^2}{r}=qvB$$

Упрощая и решая это уравнение, мы можем найти скорость электрона:

$$v=\frac{qBr}{m}$$

Теперь, учитывая полученное значение скорости (v), мы можем найти кинетическую энергию электрона:

$$Ек=\frac{1}{2}m{v}^2$$

Подставляя значения массы электрона (m), скорости (v) и радиуса орбиты (r) в вышеприведенные формулы, мы можем вычислить кинетическую энергию электрона, движущегося по полукруглой орбите в однородном магнитном поле.

Я надеюсь, что это подробное объяснение помогло вам разобраться в решении задачи. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.