Какой радиус R окружности, по которой движется заряженная частица, если она входит в однородное магнитное поле со скоростью v=4,55 мм/с, прошла через ускоряющее напряжение U=15,3 кА и индукция магнитного поля составляет B= 0,16 Тл?

Физика 11 класс Движение заряженных частиц в магнитном поле радиус окружности заряженная частица магнитное поле скорость ускоряющее напряжение индукция магнитного поля Новый

Чтобы найти радиус R окружности, по которой движется заряженная частица в магнитном поле, нам нужно использовать формулу для радиуса движения заряженной частицы в магнитном поле:

R = (mv) / (qB)

Где:

• R — радиус окружности;
• m — масса частицы;
• v — скорость частицы;
• q — заряд частицы;
• B — индукция магнитного поля.

Теперь давайте разберем, как найти массу и заряд частицы, используя ускоряющее напряжение U.

1. **Определение заряда частицы q**:

Ускоряющее напряжение U создаёт кинетическую энергию частиц. Кинетическая энергия (K.E.) равна:

K.E. = qU

Также кинетическая энергия может быть выражена через массу и скорость:

K.E. = (mv^2) / 2

Таким образом, мы можем приравнять эти два выражения:

qU = (mv^2) / 2

Отсюда можно выразить заряд q:

q = (mv^2) / (2U)

2. **Определение массы частицы m**:

В данном случае нам не дана масса частицы, но мы можем использовать известные значения для определённых частиц. Например, если это электроны, то их масса m = 9,11 * 10^-31 кг. Если это протоны, то m = 1,67 * 10^-27 кг. Для других частиц нужно будет использовать их известные значения.

3. **Подставим значения**:

Теперь, когда мы знаем, как найти заряд, подставим все известные значения в формулу для радиуса R:

v = 4,55 мм/с = 4,55 * 10^-3 м/с

U = 15,3 кВ = 15,3 * 10^3 В

B = 0,16 Тл

Теперь подставим известные значения в формулу для q и затем в формулу для R. Например, если мы считаем, что частица — это электрон:

m = 9,11 * 10^-31 кг

Сначала найдем q:

q = (9,11 * 10^-31 * (4,55 * 10^-3)^2) / (2 * 15,3 * 10^3)

Теперь подставим q в формулу для R:

R = (mv) / (qB)

После подстановки всех значений, вы сможете вычислить радиус R. Не забудьте, что в зависимости от того, какую частицу вы рассматриваете, значение массы будет разным.