Question

Определите по условию задачи номер 3 (будет ниже) радиус окружности по которой движется электрон период обращения , импульс электрона , его кинетическую энергию, а так же ускоряющуюся разность поиенциалов, которую прошёл электрон ,прежде чем попал в магнитное поле. задача 3: электрон со скоростью 5*10^7 м/с влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,8 Тл под углом 30° к линиям индукции. найдите силу, действующую на электрон

Answer 1

Решение в приложениях. Если есть вопросы по задаче, пиши в комментариях.

Answer 2

Задача 3: Определение силы, действующей на электрон

Для определения силы, действующей на электрон в магнитном поле, мы можем использовать формулу для магнитной силы, известную как сила Лоренца. Сила Лоренца определяется следующим образом:

F = q(v x B)

где: - F - сила, действующая на электрон (векторная величина) - q - заряд электрона (элементарный заряд) - v - скорость электрона (векторная величина) - B - индукция магнитного поля (векторная величина)

В данной задаче у нас есть следующие данные: - Скорость электрона (v) = 5 * 10^7 м/с - Индукция магнитного поля (B) = 0.8 Тл - Угол между скоростью электрона и линиями индукции (θ) = 30°

Теперь мы можем использовать эти значения для определения силы, действующей на электрон.

Сначала нам нужно найти векторное произведение скорости электрона и индукции магнитного поля. Векторное произведение (v x B) дает нам направление силы, а его модуль определяет величину силы.

Найдем векторное произведение (v x B):

v x B = |v| * |B| * sin(θ) * n

где: - |v| - модуль скорости электрона - |B| - модуль индукции магнитного поля - θ - угол между скоростью электрона и линиями индукции - n - единичный вектор, перпендикулярный плоскости, образованной скоростью электрона и линиями индукции

Векторное произведение (v x B) дает нам силу F, действующую на электрон.

Теперь, найдя силу F, мы можем использовать ее для определения других параметров, таких как период обращения, импульс электрона, кинетическая энергия и ускоряющаяся разность потенциалов.

Определение силы, действующей на электрон:

Для начала, найдем модуль векторного произведения (v x B):

|v| = 5 * 10^7 м/с |B| = 0.8 Тл θ = 30°

sin(30°) ≈ 0.5 (приближенное значение)

|v x B| = |v| * |B| * sin(θ) = (5 * 10^7 м/с) * (0.8 Тл) * 0.5 ≈ 2 * 10^7 Н

Таким образом, модуль силы, действующей на электрон, составляет примерно 2 * 10^7 Н.

Определение периода обращения электрона:

Период обращения электрона вокруг окружности можно определить, используя формулу:

T = (2πm) / |qB|

где: - T - период обращения электрона - m - масса электрона - |q| - модуль заряда электрона - |B| - модуль индукции магнитного поля

Масса электрона (m) и модуль заряда электрона (|q|) имеют следующие значения: - Масса электрона (m) ≈ 9.11 * 10^-31 кг - Модуль заряда электрона (|q|) ≈ 1.6 * 10^-19 Кл

Теперь мы можем использовать эти значения для определения периода обращения электрона:

T = (2πm) / |qB| ≈ (2π * 9.11 * 10^-31 кг) / (1.6 * 10^-19 Кл * 0.8 Тл) ≈ 1.13 * 10^-9 с

Таким образом, период обращения электрона составляет примерно 1.13 * 10^-9 с.

Определение импульса электрона:

Импульс электрона можно определить, используя следующую формулу:

p = m * v

где: - p - импульс электрона - m - масса электрона - v - скорость электрона

Мы уже знаем значения массы электрона (m) и скорости электрона (v). Используя эти значения, мы можем определить импульс электрона:

p = m * v ≈ (9.11 * 10^-31 кг) * (5 * 10^7 м/с) ≈ 4.56 * 10^-23 кг * м/с

Таким образом, импульс электрона составляет примерно 4.56 * 10^-23 кг * м/с.

Определение кинетической энергии электрона:

Кинетическую энергию электрона можно определить, используя следующую формулу:

KE = (1/2) * m * v^2

где: - KE - кинетическая энергия электрона - m - масса электрона - v - скорость электрона

Мы уже знаем значения массы электрона (m) и скорости электрона (v). Используя эти значения, мы можем определить кинетическую энергию электрона:

KE = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * (9.11 * 10^-31 кг) * (5 * 10^7 м/с)^2 ≈ 5.68 * 10^-15 Дж

Таким образом, кинетическая энергия электрона составляет примерно 5.68 * 10^-15 Дж.

Определение ускоряющейся разности потенциалов:

Ускоряющаяся разность потенциалов, обозначаемая V, может быть определена следующим образом:

V = (1/2) * m * v^2 / |q|

где: - V - ускоряющаяся разность потенциалов - m - масса электрона - v - скорость электрона - |q| - модуль заряда электрона

Мы уже знаем значения массы электрона (m), скорости электрона (v) и модуля заряда электрона (|q|). Используя эти значения, мы можем определить ускоряющуюся разность потенциалов:

V = (1/2) * m * v^2 / |q| = (1/2) * (9.11 * 10^-31 кг) * (5 * 10^7 м/с)^2 / (1.6 * 10^-19 Кл) ≈ 7.15 * 10^3 В

Таким образ