Question

Определите отношение заряда частицы к её массе q/m, если она движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно направлению линий магнитной индукции поля по окружности радиусом 20 см. Скорость частицы 100 м/c.

Answer 1

Ответ:

q/m = 5000 Кл/кг

Объяснение:

Если заряженная частица движется в однородном магнитном поле под действием силы Лоренца, а ее скорость V лежит в плоскости, перпендикулярной вектору B,  то частица будет двигаться по окружности радиуса

R = mV / (qB) ---> q/m = V / (B R)

B = 0,1 Тл

V = 100 м/c

R = 20 см = 0,2 м

q/m = 100 / (0.1 *0.2) = 5000 Кл/кг

Answer 2

Отношение заряда частицы к её массе (q/m) можно определить с использованием формулы для радиуса орбиты частицы в магнитном поле. Данная формула известна как формула Лармора и имеет вид:

r = (mv) / (qB)

где: r - радиус орбиты частицы m - масса частицы v - скорость частицы q - заряд частицы B - индукция магнитного поля

Мы знаем, что радиус орбиты равен 20 см (0,2 м), скорость частицы равна 100 м/с, а индукция магнитного поля равна 0,1 Тл.

Подставим известные значения в формулу Лармора:

0,2 м = (m * 100 м/с) / (q * 0,1 Тл)

Для удобства решения, преобразуем магнитное поле из Тл в Вб/м²:

0,2 м = (m * 100 м/с) / (q * 100 Вб/м²)

Упростим выражение:

0,2 м = m / q

Теперь мы можем выразить отношение q/m:

q/m = m / 0,2 м

Таким образом, отношение заряда частицы к её массе (q/m) равно m / 0,2 м, где m - масса частицы. Чтобы определить конкретное значение отношения, нужно знать массу частицы.