Электрон, находящийся в магнитном поле, описывает окружность радиусом 2 мм. Найдите скорость его движения (в Мм/с), если индукция магнитного поля равна 400 мкТл.
Так как электрон движется в магнитном поле по окружности, то сила Лоренца лежит в плоскости вращения, а угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции составляет 90°.
Объяснение:
Дано:
[tex]R =[/tex] 0,002 м
[tex]B =[/tex] 4 · 10⁻⁴ Тл
[tex]\alpha =[/tex] 90°
[tex]q = e =[/tex] 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл
[tex]m = m_{e} =[/tex] 9,1 · 10⁻³¹ кг
Найти:
[tex]v \ - \ ?[/tex]
-----------------------------------
Решение:
Центростремительное ускорение:
[tex]a = \dfrac{v^{2}}{R}[/tex]
Сила Лоренца:
[tex]F_{l} = qvB \sin \alpha[/tex]
[tex]F_{l} = qvB[/tex] - в данном случае, так как sin 90° = 1
Answers & Comments
Ответ:
Электрон движется со скоростью
приблизительно 140 659 340,6 мм/c
Примечание:
Так как электрон движется в магнитном поле по окружности, то сила Лоренца лежит в плоскости вращения, а угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции составляет 90°.
Объяснение:
Дано:
[tex]R =[/tex] 0,002 м
[tex]B =[/tex] 4 · 10⁻⁴ Тл
[tex]\alpha =[/tex] 90°
[tex]q = e =[/tex] 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл
[tex]m = m_{e} =[/tex] 9,1 · 10⁻³¹ кг
Найти:
[tex]v \ - \ ?[/tex]
-----------------------------------
Решение:
Центростремительное ускорение:
[tex]a = \dfrac{v^{2}}{R}[/tex]
Сила Лоренца:
[tex]F_{l} = qvB \sin \alpha[/tex]
[tex]F_{l} = qvB[/tex] - в данном случае, так как sin 90° = 1
По второму закону Ньютона:
[tex]F_{l} = ma[/tex]
[tex]qvB = ma[/tex]
[tex]qvB=\dfrac{mv^{2}}{R} \bigg | \cdot \dfrac{R}{mv}[/tex]
[tex]v = \dfrac{qRB}{m}[/tex]
Так как [tex]q = e =[/tex] 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл и [tex]m = m_{e} =[/tex] 9,1 · 10⁻³¹ кг, то:
[tex]\boldsymbol{\boxed{v = \dfrac{eRB}{m_{e}}}}[/tex]
Расчеты:
[tex]v =[/tex] (1,6 · 10⁻¹⁹ Кл · 0,002 м · 4 · 10⁻⁴ Тл) / 9,1 · 10⁻³¹ кг [tex]\approx[/tex] 140 659,3406 м/c = 140 659 340,6 мм/c
Ответ: [tex]v \approx[/tex] 140 659 340,6 мм/c.