Похожие вопросы
2025-01-19 17:16:09
Какой заряд имеет пылинка массой 2 мг, если она движется по окружности радиусом 2 см в однородном магнитном поле с индукцией 5 Тл и со скоростью 3 м/с?
Физика 11 класс Электродинамика заряд пылинки масса 2 мг движение по окружности радиус 2 см магнитное поле 5 Тл скорость 3 м/с
2025-01-19 17:16:21
Чтобы определить заряд пылинки, мы можем использовать формулу для силы Лоренца, которая действует на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Сила Лоренца равна:
F = q * v * B * sin(θ)где:
- F - сила, действующая на заряд;
- q - заряд частицы;
- v - скорость частицы;
- B - магнитная индукция;
- θ - угол между вектором скорости и вектором магнитного поля.
В нашем случае пылинка движется по окружности, что означает, что угол θ равен 90 градусам, и sin(90°) = 1. Поэтому формула упрощается до:
F = q * v * BСила, действующая на заряженную частицу, также может быть выражена через центростремительное ускорение:
F = m * aгде:
- m - масса частицы;
- a - центростремительное ускорение.
Центростремительное ускорение можно найти по формуле:
a = v² / Rгде R - радиус окружности. Подставим известные значения:
- m = 2 мг = 2 * 10-3 г = 2 * 10-6 кг;
- R = 2 см = 0.02 м;
- v = 3 м/с;
- B = 5 Тл.
Теперь найдем центростремительное ускорение:
a = v² / R = (3 м/с)² / 0.02 м = 9 / 0.02 = 450 м/с²Теперь подставим это значение в формулу для силы:
F = m * a = (2 * 10-6 кг) * (450 м/с²) = 9 * 10-4 НТеперь мы можем подставить значение силы в уравнение для силы Лоренца:
9 * 10-4 Н = q * (3 м/с) * (5 Тл)Теперь решим это уравнение для q:
q = (9 * 10-4 Н) / (3 м/с * 5 Тл) = (9 * 10-4) / 15 = 6 * 10-5 КлТаким образом, заряд пылинки составляет 6 * 10-5 Кл.
