Вопрос задан 08.10.2024 в 13:15. Предмет Физика. Спрашивает Вергун Алеся.

Электрон влетает в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции со скоростью 1 * 10^7 м/с. найдите индукцию поля если электрон описал в поле окружность радиусом 1 см

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Котов Саша.

Для решения этой задачи нужно использовать формулу для силы Лоренца, которая действует на заряженную частицу в магнитном поле, и условия движения электрона по окружности.

Дано:

  • Скорость электрона, v=1⋅107 м/сv = 1 \cdot 10^7 \, \text{м/с}
  • Радиус окружности, r=1 см=0.01 мr = 1 \, \text{см} = 0.01 \, \text{м}
  • Заряд электрона, e=1.6⋅10−19 Клe = 1.6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}
  • Масса электрона, me=9.1⋅10−31 кгm_e = 9.1 \cdot 10^{-31} \, \text{кг}

Найти:

Индукция магнитного поля BB.

Решение:

  1. Определение силы Лоренца:

    Когда электрон влетает в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции, на него действует сила Лоренца:

    F=e⋅v⋅BF = e \cdot v \cdot B

    где ee — заряд электрона, vv — скорость электрона, BB — магнитная индукция.

  2. Центростремительная сила:

    Поскольку электрон движется по окружности, сила Лоренца выступает в роли центростремительной силы:

    F=me⋅v2rF = \frac{m_e \cdot v^2}{r}
  3. Приравнивание сил:

    Приравняем силу Лоренца и центростремительную силу:

    e⋅v⋅B=me⋅v2re \cdot v \cdot B = \frac{m_e \cdot v^2}{r}
  4. Выразим индукцию BB:

    Упрощаем уравнение и выразим BB:

    B=me⋅ve⋅rB = \frac{m_e \cdot v}{e \cdot r}
  5. Подставим известные значения:

    • me=9.1⋅10−31 кгm_e = 9.1 \cdot 10^{-31} \, \text{кг}
    • v=1⋅107 м/сv = 1 \cdot 10^7 \, \text{м/с}
    • e=1.6⋅10−19 Клe = 1.6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}
    • r=0.01 мr = 0.01 \, \text{м}
    B=9.1⋅10−31⋅1⋅1071.6⋅10−19⋅0.01B = \frac{9.1 \cdot 10^{-31} \cdot 1 \cdot 10^7}{1.6 \cdot 10^{-19} \cdot 0.01}
  6. Рассчитаем результат:

    Сначала произведем умножение в числителе и знаменателе:

    B=9.1⋅10−241.6⋅10−21B = \frac{9.1 \cdot 10^{-24}}{1.6 \cdot 10^{-21}}

    Затем делим:

    B=5.69⋅10−3 ТлB = 5.69 \cdot 10^{-3} \, \text{Тл}

Ответ:

Индукция магнитного поля BB равна 5.69⋅10−3 Тл5.69 \cdot 10^{-3} \, \text{Тл} или 5.69 мТл5.69 \, \text{мТл}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос