4.Электрон влетает в магнитное поле перпендикулярно линии индукции, если радиус его движения равен 0,5 мм. Масса покоя электрона 9,1-10-31 кг, заряд электрона 1,6-10-19 Кл;
i.С какой скоростью влетел электрон в магнитное поле
ii.Найти кинетическую энергию электрона?
Ответы
Ответ:
Для решения задачи необходимо использовать формулу для радиуса орбиты частицы в магнитном поле:
Объяснение:
r = mv / (B*q),где r - радиус орбиты, m - масса частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, q - заряд частицы.
1.Выразим скорость v из этой формулы:
v = r * B * q / m
2.Подставим значения:
v = (0,5 мм) * (B) * (1,6-10^-19 Кл) / (9,1-10^-31 кг)
B - неизвестная величина, поэтому её необходимо определить из условия задачи.
Магнитное поле описывается магнитной индукцией B, которая измеряется в теслах (Тл). Пусть магнитное поле имеет индукцию B = 0,5 Тл.
Тогда:
v = (0,5 мм) * (0,5 Тл) * (1,6-10^-19 Кл) / (9,1-10^-31 кг) ≈ 5,5-10^5 м/с
Таким образом, скорость электрона при влетании в магнитное поле равна примерно 5,5*10^5 м/с.
Кинетическая энергия электрона вычисляется по формуле:
Ek = mv^2 / 2
Подставим значения:
Ek = (9,1-10^-31 кг) * (5,5-10^5 м/с)^2 / 2 ≈ 1,4-10^-16 Дж
Таким образом, кинетическая энергия электрона при влетании в магнитное поле равна примерно 1,4*10^-16 Дж.