Question

Електрон вліткє в однорібне магнітне поле з індуктивністю 2 Тл в вакуумі зі швидкістю 10⁵ м/с перпендикулярно до ліній індукції.Визначити силу яка діє на електрон

Answer 1

Ответ:

За допомогою формули для сили Лоренца можна визначити силу, яка діє на електрон в магнітному полі:

F = q * v * B,

де q - електричний заряд електрона (q = -1,6 * 10^-19 Кл - заряд електрона), v - швидкість руху електрона (v = 10^5 м/с), B - індукція магнітного поля (B = 2 Тл).

Підставляючи відповідні значення, отримаємо:

F = -1,6 * 10^-19 Кл * 10^5 м/с * 2 Тл = -3,2 * 10^-14 Н.

Отже, сила, яка діє на електрон, дорівнює -3,2 * 10^-14 Н. Це означає, що електрон знаходиться під дією сили, направленої перпендикулярно до напрямку руху індукції магнітного поля і перпендикулярно до напрямку швидкості руху електрона. Таким чином, електрон буде рухатися по кривій, описаної цими силами, у вигляді кола з радіусом, визначеним за формулою r = m * v / q * B, де m - маса електрона.

Answer 2

Сила, яка діє на електрон, який рухається в магнітному полі, визначається за формулою сили Лоренца:

F = q * v * B * sin(θ),

де:

• F - сила, що діє на електрон (в ньютонах, Н),
• q - заряд електрона (в кулонах, C),
• v - швидкість руху електрона (в метрах за секунду, м/с),
• B - індукція магнітного поля (в теслах, Тл),
• θ - кут між вектором швидкості електрона і напрямком індукції магнітного поля (в радіанах).

У цьому випадку електрон рухається перпендикулярно до ліній індукції, тому sin(θ) = 1.

Заряд електрона q = -1.60219 x 10^-19 C. Швидкість v = 10^5 м/с. Індукція магнітного поля B = 2 Тл.

Тепер ми можемо обчислити силу:

F = (-1.60219 x 10^-19 C) * (10^5 м/с) * (2 Тл) * 1 = -3.20438 x 10^-14 Н.

Отже, сила, яка діє на електрон в цьому магнітному полі, дорівнює -3.20438 x 10^-14 Н. Важливо враховувати знак мінус, оскільки сила напрямлена протилежно до напрямку руху електрона.