Электрон, скорость которого 2 • 10⁸ м/с, попадает в однородное магнитное поле индукцией 0.5 Тл. Направление скорости электрона перпендикулярно вектору индукции ноля. Какова сила, действующая на электрон, и радиус окружности, по которой он движется? Модуль заряда и масса электрона соответственно равны 1,6 • 10-¹⁹Кл и 9 • 10-³¹ кг.

Физика 11 класс Магнитное поле и движение заряженных частиц электрон магнитное поле индукция сила радиус окружности скорость заряд электрона масса электрона физика задача по физике Новый

Чтобы решить задачу, нам нужно использовать формулы для силы, действующей на заряд в магнитном поле, и для радиуса окружности, по которой движется заряд.

Шаг 1: Рассчитаем силу, действующую на электрон.

Сила, действующая на заряд в магнитном поле, рассчитывается по формуле:

F = q * v * B * sin(α)

где:

• F - сила (в Ньютонах),
• q - заряд электрона (1,6 * 10^-19 Кл),
• v - скорость электрона (2 * 10⁸ м/с),
• B - индукция магнитного поля (0,5 Тл),
• α - угол между вектором скорости и вектором индукции магнитного поля.

В данной задаче угол α равен 90 градусам, так как направление скорости перпендикулярно вектору индукции. Значение sin(90°) равно 1.

Теперь подставим известные значения в формулу:

F = 1,6 * 10^-19 Кл * 2 * 10⁸ м/с * 0,5 Тл * 1

F = 1,6 * 10^-19 * 2 * 0,5 * 10⁸

F = 1,6 * 10^-19 * 1 * 10⁸

F = 1,6 * 10^-11 Н.

Шаг 2: Рассчитаем радиус окружности, по которой движется электрон.

Радиус движения заряда в магнитном поле рассчитывается по формуле:

r = (m * v) / (q * B)

где:

• r - радиус (в метрах),
• m - масса электрона (9 * 10^-31 кг),
• v - скорость электрона (2 * 10⁸ м/с),
• q - заряд электрона (1,6 * 10^-19 Кл),
• B - индукция магнитного поля (0,5 Тл).

Подставим известные значения в формулу:

r = (9 * 10^-31 кг * 2 * 10⁸ м/с) / (1,6 * 10^-19 Кл * 0,5 Тл)

r = (18 * 10^-23) / (0,8 * 10^-19)

r = (18 / 0,8) * 10^{-23 + 19}

r = 22,5 * 10^-4 м

r = 2,25 * 10^-3 м.

Итак, ответ:

• Сила, действующая на электрон: 1,6 * 10^-11 Н.
• Радиус окружности, по которой он движется: 2,25 * 10^-3 м.