Электрон движется по окружности радиусом 2 см в однородном магнитном поле, имея импульс 6,4 · tex...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика магнитное поле электрон импульс электрона магнитная индукция заряд электрона
0

Электрон движется по окружности радиусом 2 см в однородном магнитном поле, имея импульс 6,4 · tex 10 x^{-23} /tex · м/с. Определите модуль магнитной индукции поля. Заряд электрона 1,6 · tex 10 x^{-19} /tex Кл.

avatar
задан 11 месяцев назад

3 Ответа

0

Для начала разберемся с условием задачи и используемыми формулами. Электрон движется по окружности в магнитном поле, и его движение описывается силой Лоренца, которая действует как центростремительная сила, удерживающая электрон на орбите.

Сила Лоренца определяется как: F=qvB где q - заряд электрона, v - скорость электрона, B - магнитная индукция.

Центростремительная сила, необходимая для движения тела массы m по окружности радиусом r со скоростью v, выражается как: Fc=mv2r

Так как сила Лоренца служит центростремительной силой, мы можем приравнять эти две силы: qvB=mv2r

Из этого уравнения можно выразить магнитную индукцию B: B=mvqr

Для нахождения B нам нужно знать скорость v и массу электрона m. Скорость можно найти из импульса p, который равен mv: p=mv v=pm

Подставим значение скорости в формулу для B: B=mpmqr=pqr

Теперь подставим численные значения:

  • Импульс p=6.4×1023 кг·м/с изусловиязадачи,
  • Заряд электрона q=1.6×1019 Кл,
  • Радиус r=2 см = 0.02 м.

B=6.4×10231.6×1019×0.02 B=6.4×10233.2×1020 B=2×103Тесла

Таким образом, модуль магнитной индукции поля составляет 2×103 Тесла.

avatar
ответил 11 месяцев назад
0

Для того чтобы определить модуль магнитной индукции поля, воспользуемся формулой для силы Лоренца:

F = qvB

Где F - сила, q - заряд электрона, v - скорость электрона и B - магнитная индукция поля.

Так как электрон движется по окружности, то сила Лоренца будет создавать центростремительное ускорение, равное

F = mv^2 / R

Где m - масса электрона и R - радиус окружности.

Из уравнения F = qvB и F = mv^2 / R выразим B:

qvB = mv^2 / R

B = m v / (q R)

Подставим известные значения:

m = 9,1 10^-31 кг v = 6,4 10^5 м/с q = 1,6 * 10^-19 Кл R = 0,02 м

B = (9,1 10^-31 кг 6,4 10^5 м/с) / (1,6 10^-19 Кл 0,02 м) B = 2,304 10^-5 Тл

Таким образом, модуль магнитной индукции поля равен 2,304 * 10^-5 Тл.

avatar
ответил 11 месяцев назад
0

Модуль магнитной индукции поля равен 0,2 Тл.

avatar
ответил 11 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме