Вопрос задан 15.04.2025 в 20:56. Предмет Физика. Спрашивает Резниченко Ирина.

Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 1.6*10^-2 Тл по окружности радиусом R = 10 см. определить импульс электрона. заряд электрона
|q| = 1.6*10^-2 Кл. ответ выразить в СИ.
1) 1.6*10^-22
2) 1.6*10^-23
3) 2.56*10^-23
4) 2.56*10^-22
5 1.6*10^-24

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Карева Даша.

Чтобы определить импульс электрона, движущегося в однородном магнитном поле, воспользуемся основным уравнением, связывающим магнитную силу и движение заряженной частицы.

Для заряженной частицы, движущейся по окружности в магнитном поле, магнитная сила действует как центростремительная сила, поддерживающая движение. Магнитная сила выражается формулой:

FB=qvBF_B = |q|vB

где:

  • FBF_B — магнитная сила,
  • q|q| — заряд частицы,
  • vv — скорость частицы,
  • BB — индукция магнитного поля.

Центростремительная сила, которая поддерживает движение электрона по окружности, равна:

Fц=mv2RF_{\text{ц}} = \frac{mv^2}{R}

где:

  • mm — масса электрона,
  • vv — скорость электрона,
  • RR — радиус окружности.

Приравниваем магнитную силу к центростремительной силе:

qvB=mv2R|q|vB = \frac{mv^2}{R}

Упростим это выражение и найдем скорость vv:

v=qBRmv = \frac{|q|BR}{m}

Теперь, импульс электрона pp связан с его скоростью и массой следующим образом:

p=mvp = mv

Подставим выражение для vv:

p=mqBRm=qBRp = m \cdot \frac{|q|BR}{m} = |q|BR

Теперь подставим известные значения:

  • q=1.6×1019Кл|q| = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл},
  • B=1.6×102ТлB = 1.6 \times 10^{-2} \, \text{Тл},
  • R=0.1мR = 0.1 \, \text{м}.

И получим:

p=(1.6×1019)(1.6×102)0.1p = (1.6 \times 10^{-19}) \cdot (1.6 \times 10^{-2}) \cdot 0.1 p=2.56×1022кгм/сp = 2.56 \times 10^{-22} \, \text{кг} \cdot \text{м}/\text{с}

Таким образом, импульс электрона составляет 2.56×1022кгм/с2.56 \times 10^{-22} \, \text{кг} \cdot \text{м}/\text{с}.

Ответ: 2.56 × 10^-22.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос