
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл со скоростью, равной по модулю 2 · 10^7 м/с и направленной перпендикулярно магнитным линиям (см. рисунок). а) Чему равна сила Лоренца, действующая на электрон? б) Чему равен период обращения электрона?
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл со скоростью, равной по модулю 2 · 10^7 м/с и направленной перпендикулярно магнитным линиям (см. рисунок). а) Чему равна сила Лоренца, действующая на электрон? б) Чему равен период обращения электрона?
Ответы на вопрос

а) Чему равна действующая на электрон сила Лоренца?
Сила Лоренца на заряженную частицу в магнитном поле определяется по формуле:
где:
- — сила Лоренца,
- — заряд частицы,
- — скорость частицы,
- — магнитная индукция,
- — векторное произведение.
Так как электрон имеет заряд , где — элементарный заряд (), и его скорость перпендикулярна магнитному полю, величина силы Лоренца будет:
Теперь подставим значения:
- ,
- ,
- .
Тогда сила:
Таким образом, сила Лоренца, действующая на электрон, равна .
б) Чему равен период обращения электрона?
Когда частица с зарядом движется по окружности в магнитном поле, на неё действует сила Лоренца, которая вызывает центростремительное ускорение. Период обращения можно найти, используя уравнение для центростремительной силы и силы Лоренца.
Центростремительное ускорение для электрона:
где — скорость электрона, — радиус его орбиты.
Сила Лоренца действует как центростремительная сила:
где — масса электрона ().
Мы знаем, что сила Лоренца также равна . Из этого уравнения можно выразить радиус орбиты:
Упростим его:
Теперь подставим известные значения:
- ,
- ,
- ,
- .
Таким образом, радиус орбиты:
Теперь, зная радиус орбиты, можем найти период обращения . Период равен времени, которое частица тратит на полный оборот по окружности, и его можно вычислить по формуле:
Подставляем значения:
Похожие вопросы









Топ вопросов за вчера в категории Физика









Последние заданные вопросы в категории Физика





-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili