В каком направлении направлен вектор скорости электрона, который вращается против часовой стрелки в однородном
В каком направлении направлен вектор скорости электрона, который вращается против часовой стрелки в однородном магнитном поле?
Радуга_На_Земле 62
Вектор скорости электрона, вращающегося против часовой стрелки в однородном магнитном поле, направлен перпендикулярно плоскости вращения электрона и магнитного поля.Давайте объясним это подробнее. Когда электрон движется в магнитном поле, на него действует сила магнитного поля \(F_m\), выражаемая через следующую формулу:
\[F_m = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)\]
где \(q\) - заряд электрона, \(v\) - скорость электрона, \(B\) - вектор магнитной индукции магнитного поля, \(\theta\) - угол между вектором скорости электрона и вектором магнитной индукции магнитного поля.
Рассмотрим ситуацию, когда электрон движется вокруг некоторой оси, например, вокруг оси \(z\), лежащей в плоскости электронного движения. В этом случае, вектор скорости электрона \(v\) направлен вдоль плоскости вращения, а вектор магнитной индукции магнитного поля \(B\) направлен вдоль оси \(z\). Таким образом, угол \(\theta\) между векторами \(v\) и \(B\) равен 90°.
Подставим эту информацию в формулу силы магнитного поля и получим:
\[F_m = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(90^\circ)\]
Поскольку \(\sin(90^\circ) = 1\), то сила магнитного поля \(F_m\) будет равна:
\[F_m = q \cdot v \cdot B\]
Известно, что сила магнитного поля \(F_m\) позволяет электрону двигаться по окружности, сохраняя постоянный радиус \(r\). Вектор скорости электрона всегда направлен к касательной к окружности на каждой точке траектории. В силу этого, мы можем заключить, что вектор скорости электрона направлен перпендикулярно плоскости вращения электрона и магнитного поля.
Таким образом, вектор скорости электрона в данной ситуации направлен перпендикулярно к плоскости вращения электрона и магнитного поля, и указывает наружу из плоскости вращения, в направлении, противоположном часовой стрелке.