Яким є період обертання електрона, який рухається по колу в однорідному магнітному полі з індукцією 4 мілітесл?
Гроза
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся следующие формулы:
1. Для центростремительного ускорения (a) электрона, движущегося по круговой орбите, с циклической частотой (ω), в однородном магнитном поле с индукцией (B), мы используем формулу для центростремительного ускорения в магнитном поле:
\[a = \frac{eB}{m}\]
Где:
- e - заряд электрона,
- B - индукция магнитного поля,
- m - масса электрона.
2. Также, имеется связь между циклической частотой (ω) и периодом обращения (T). Период обращения - это время, за которое электрон полностью оборачивается вокруг круговой орбиты.
\[T = \frac{2\pi}{\omega}\]
Где:
- T - период обращения,
- ω - циклическая частота.
Теперь, давайте продолжим с решением задачи.
Мы знаем, что индукция магнитного поля (B) равна 4 миллитесл (4 мТл). Масса электрона (m) составляет 9.10938356 x 10^-31 кг, а его заряд (e) равен примерно -1.602 x 10^-19 Кл.
Подставляем значения в формулу:
\[a = \frac{eB}{m}\]
\[a = \frac{-1.602 \times 10^{-19} \times 4 \times 10^{-3}}{9.10938356 \times 10^{-31}}\]
После выполнения арифметических вычислений, получаем значение ускорения a.
Теперь мы можем использовать полученное значение ускорения (a) и знание формулы для центростремительного ускорения (a = \(\frac{v^2}{r}\)), чтобы определить циклическую частоту (ω).
Для этого выразим скорость (v):
\[a = \frac{v^2}{r}\]
\[v^2 = a \cdot r\]
\[v = \sqrt{a \cdot r}\]
Где:
- \(v\) - скорость электрона,
- \(r\) - радиус орбиты электрона.
Затем, используя значение скорости (v), мы можем выразить циклическую частоту (ω):
\(\omega = \frac{v}{r}\)
Так как радиус орбиты неизвестен, мы не можем рассчитать точное значение периода обращения (T) электрона. Однако, мы можем выразить период обращения (T) через циклическую частоту (ω) с помощью формулы:
\[T = \frac{2\pi}{\omega}\]
Окончательный ответ будет включать выражение для периода обращения электрона через циклическую частоту (ω).
Воспользуемся ответом пользователя и приведенными выше формулами для расчета.
1. Для центростремительного ускорения (a) электрона, движущегося по круговой орбите, с циклической частотой (ω), в однородном магнитном поле с индукцией (B), мы используем формулу для центростремительного ускорения в магнитном поле:
\[a = \frac{eB}{m}\]
Где:
- e - заряд электрона,
- B - индукция магнитного поля,
- m - масса электрона.
2. Также, имеется связь между циклической частотой (ω) и периодом обращения (T). Период обращения - это время, за которое электрон полностью оборачивается вокруг круговой орбиты.
\[T = \frac{2\pi}{\omega}\]
Где:
- T - период обращения,
- ω - циклическая частота.
Теперь, давайте продолжим с решением задачи.
Мы знаем, что индукция магнитного поля (B) равна 4 миллитесл (4 мТл). Масса электрона (m) составляет 9.10938356 x 10^-31 кг, а его заряд (e) равен примерно -1.602 x 10^-19 Кл.
Подставляем значения в формулу:
\[a = \frac{eB}{m}\]
\[a = \frac{-1.602 \times 10^{-19} \times 4 \times 10^{-3}}{9.10938356 \times 10^{-31}}\]
После выполнения арифметических вычислений, получаем значение ускорения a.
Теперь мы можем использовать полученное значение ускорения (a) и знание формулы для центростремительного ускорения (a = \(\frac{v^2}{r}\)), чтобы определить циклическую частоту (ω).
Для этого выразим скорость (v):
\[a = \frac{v^2}{r}\]
\[v^2 = a \cdot r\]
\[v = \sqrt{a \cdot r}\]
Где:
- \(v\) - скорость электрона,
- \(r\) - радиус орбиты электрона.
Затем, используя значение скорости (v), мы можем выразить циклическую частоту (ω):
\(\omega = \frac{v}{r}\)
Так как радиус орбиты неизвестен, мы не можем рассчитать точное значение периода обращения (T) электрона. Однако, мы можем выразить период обращения (T) через циклическую частоту (ω) с помощью формулы:
\[T = \frac{2\pi}{\omega}\]
Окончательный ответ будет включать выражение для периода обращения электрона через циклическую частоту (ω).
Воспользуемся ответом пользователя и приведенными выше формулами для расчета.
Знаешь ответ?