Які параметри траєкторії електрона в магнітному полі з індукцією 20 мтл і радіусом дуги, яка представлена на фотографії

Які параметри траєкторії електрона в магнітному полі з індукцією 20 мтл і радіусом дуги, яка представлена на фотографії 1 см, включаючи швидкість електрона?
Евгеньевна_2821

Евгеньевна_2821

Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу, описывающую движение заряда в магнитном поле.

Формула, которая нам понадобится, называется "Формула Лоренца" и выглядит следующим образом:

F=qvBsin(θ)

где:
- F - магнитная сила, действующая на заряд,
- q - заряд электрона,
- v - скорость заряда,
- B - индукция магнитного поля,
- θ - угол между векторами скорости заряда и индукции магнитного поля.

В данной задаче нам необходимо найти значения индукции магнитного поля B и радиуса дуги траектории электрона r, а также скорость электрона v.

Для начала, определимся с данными. У нас дана индукция магнитного поля B=20 мТл и радиус дуги траектории электрона r=1 см.

Теперь, мы можем найти скорость электрона, используя следующую формулу:

v=FqBsin(θ)

Поскольку нам дана только фотография траектории электрона, у нас нет точной информации о величине угла θ. В этом случае, мы можем предположить, что траектория электрона является окружностью, и что векторы скорости заряда и индукции магнитного поля являются перпендикулярными, т. е. θ=90.

Теперь, подставим известные значения в формулу:

v=FqBsin(90)

Поскольку sin(90)=1, получаем:

v=FqB

Здесь мы видим, что скорость электрона не зависит от радиуса дуги траектории.

Теперь, для нахождения скорости, нам необходимо знать заряд электрона q и магнитную силу F.

Заряд электрона составляет q=1.6×1019 Кл (колумбов).

Магнитная сила F зависит от силы тока I в проводнике, через который проходит электрический ток. В данной задаче нам не дана информация о силе тока, поэтому предположим, что магнитная сила равна силе тяжести, т. е. F=mg, где m - масса электрона, g - ускорение свободного падения (приближенно равное 9.8 м/с2).

Масса электрона составляет m=9.1×1031 кг.

Теперь, подставим известные значения в формулу:

F=mg=9.1×10319.88.918×1030 Н

Теперь, подставим значения q, B и F в формулу для нахождения скорости:

v=FqB=8.918×10301.6×101920×1032.786×106 м/с

Таким образом, скорость электрона составляет около 2.786×106 м/с.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello