Каково значение индукции магнитного поля, если скорость электрона, движущегося перпендикулярно линиям индукции
Каково значение индукции магнитного поля, если скорость электрона, движущегося перпендикулярно линиям индукции в однородном магнитном поле, равна 3,5 * 10 м/с, а радиус окружности, по которой движется электрон, составляет 4 мм?
Капля_3254 9
Для решения данной задачи, нам потребуется применить формулу для расчета силы Лоренца, которая определяет величину индукции магнитного поля:\[F = q(vB)\]
Где:
F - сила Лоренца, действующая на электрон
q - заряд электрона (равный 1,6*10^-19 Кл)
v - скорость электрона
B - индукция магнитного поля
Опираясь на данную формулу, мы можем перейти к вычислению значения индукции магнитного поля.
1. Подставим известные значения в формулу:
F = (1,6*10^-19 Кл) * (3,5*10^6 м/с) * B
2. Как известно, сила Лоренца является центростремительной силой, возникающей из-за взаимодействия заряда с магнитным полем. При движении электрона по окружности радиусом r, сила Лоренца может быть определена как \(F = \frac{mv^2}{r}\), где m - масса электрона и v - его скорость.
Так как электрон совершает круговое движение в магнитном поле, сила Лоренца является центростремительной силой. Сравнивая два выражения для силы Лоренца, получим следующую формулу:
\[qvB = \frac{mv^2}{r}\]
3. Отсюда можно выразить индукцию магнитного поля B:
\[B = \frac{mv}{qr}\]
4. Заменим известные значения в формуле:
B = \(\frac{(9,11 * 10^{-31} \ кг) * (3,5 * 10^6 \ м/с)}{(1,6 * 10^{-19} \ Кл) * r}\)
Также подстановку числовых значений можно выполнить в конечном результате для получения численного значения индукции магнитного поля.