Question

Частица массой m = 10^-22 кг и зарядом q = 10^-6 Кл движется по дуге окружности радиусом R = 1 см в магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Чему равна кинетическая энергия частицы?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Замечание: ошибка в условии задачи!!!

Получается колоссальное значение скорости и энергии частицы!

Answer 2

Для нахождения кинетической энергии частицы, движущейся в магнитном поле, сначала определим радиус окружности, по которой она движется, используя уравнение силы Лоренца:

F = q * v * B,

где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля.

Магнитная сила будет действовать перпендикулярно к направлению движения частицы и перпендикулярно к направлению магнитного поля. Поэтому сила будет создавать центростремительное ускорение, направленное к центру окружности.

F = m * a,

где m - масса частицы, a - центростремительное ускорение.

Таким образом, a = (q * v * B) / m.

Для частицы, движущейся по окружности радиусом R, центростремительное ускорение связано с радиусом и скоростью следующим образом:

a = v^2 / R.

Подставим это выражение в уравнение для центростремительного ускорения:

v^2 / R = (q * v * B) / m.

Теперь можем найти скорость частицы:

v = (q * R * B) / m.

Подставим известные значения:

q = 10^-6 Кл, R = 0,01 м (переводим см в метры), B = 0,1 Тл, m = 10^-22 кг.

v = (10^-6 Кл * 0,01 м * 0,1 Тл) / (10^-22 кг) = 10^7 м/с.

Теперь, когда у нас есть скорость частицы, мы можем найти её кинетическую энергию:

Кинетическая энергия (K) = (1/2) * m * v^2.

Подставим значения:

K = (1/2) * (10^-22 кг) * (10^7 м/с)^2 = 5 * 10^-8 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия частицы равна 5 * 10^-8 Дж.