Question

В однородное магнитное поле с индукцией 2,7*10^ -2 Тл перпендикулярно силовым линиям влетает альфа частица импульс который равен 1,5*10 ^-22 кг*м/с. найти силу с которой поле действует на частицу и кинетическую энергию ее движения

Answer 1

Масса частицы m=M/Na=4*10-3/6*10^23=0,67*10^-23 кг
V=P/m=1,22*10^-22/0,67*10^-23=18,2 м/с
F=q*B*V=3,2*10^-19*2,7*10^-2*18,2=157*10^-21 Н
Ek=P*V/2=1,22*10^-22*18,2/2=11*10^-22 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой для силы Лоренца и формулой для кинетической энергии частицы.

1. Сила Лоренца: Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, выражается следующей формулой:

\[ \mathbf{F} = q \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]

где: - \( \mathbf{F} \) - сила Лоренца, - \( q \) - заряд частицы, - \( \mathbf{v} \) - вектор скорости частицы, - \( \mathbf{B} \) - вектор магнитной индукции.

2. Кинетическая энергия: Кинетическая энергия частицы определяется формулой:

\[ K = \frac{1}{2} m v^2 \]

где: - \( m \) - масса частицы, - \( v \) - скорость частицы.

Теперь мы можем использовать эти формулы для решения задачи.

Сначала найдем силу Лоренца:

\[ \mathbf{F} = q \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]

Поскольку частица влетает перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, угол между вектором скорости \( \mathbf{v} \) и вектором магнитной индукции \( \mathbf{B} \) равен 90 градусам. Таким образом, сила Лоренца равна:

\[ F = q \cdot v \cdot B \]

Подставляем известные значения:

\[ F = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \cdot (1.5 \times 10^{3} \, \text{м/с}) \cdot (2.7 \times 10^{-2} \, \text{Тл}) \]

Рассчитываем силу Лоренца.

Теперь найдем кинетическую энергию частицы:

\[ K = \frac{1}{2} m v^2 \]

Подставляем известные значения:

\[ K = \frac{1}{2} \cdot (1.67 \times 10^{-27} \, \text{кг}) \cdot (1.5 \times 10^{3} \, \text{м/с})^2 \]

Рассчитываем кинетическую энергию частицы.

Таким образом, сила, с которой магнитное поле действует на частицу, и её кинетическая энергия могут быть найдены с использованием указанных формул и известных значений.