Question

Доброго времени суток,срочно нужна помощь с задачей. Даю 98 баллов. Заряженная частица с кинетической энергией 1,6*10^-16 Дж движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R = 1 мм.Вычислите силу,действующую на частицу со стороны поля. (также внизу отмечено,что эта частица - электрон)

Answer 1

Вот решение выходит надеюсь видно

Answer 2

Доброго времени суток! Давайте рассмотрим силу, действующую на заряженную частицу (в данном случае, электрон) в магнитном поле. Сила, действующая на заряд в магнитном поле, описывается формулой для магнитной силы Лоренца:

\[ F = qvB \]

где: - \( F \) - магнитная сила, - \( q \) - величина заряда частицы, - \( v \) - скорость частицы, - \( B \) - индукция магнитного поля.

Сначала вычислим величину скорости \( v \) частицы. Для частицы, движущейся по окружности, скорость можно выразить как \( v = \frac{2\pi R}{T} \), где \( R \) - радиус окружности, \( T \) - период обращения частицы.

Теперь у нас есть выражение для скорости \( v \). Значение индукции магнитного поля \( B \) нам не дано, но мы можем использовать формулу для индукции магнитного поля вокруг проводника, чтобы приблизительно вычислить её. Формула для индукции магнитного поля вокруг проводника, в котором течёт ток, выглядит так:

\[ B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \]

где: - \( \mu_0 \) - магнитная постоянная (\(4\pi \times 10^{-7} \, \text{T m/A}\)), - \( I \) - ток в проводнике, - \( r \) - расстояние от проводника.

Поскольку у нас заряженная частица (электрон), мы можем использовать скорость дрейфа электронов как оценку скорости частицы в проводнике. Пусть \( n \) - концентрация электронов в проводнике, \( A \) - площадь поперечного сечения проводника, а \( e \) - элементарный заряд. Тогда ток \( I \) может быть выражен как \( I = nAv_e \), где \( v_e \) - скорость дрейфа электронов.

Теперь у нас есть все данные, чтобы вычислить магнитную силу Лоренца. Подставим значения в формулу:

\[ F = q \left( \frac{2\pi R}{T} \right) \left( \frac{\mu_0 n A v_e}{2\pi r} \right) \]

Уточните значения, такие как период обращения \( T \), концентрация \( n \), площадь поперечного сечения \( A \), и вы сможете рассчитать силу, действующую на заряженную частицу в магнитном поле.