Какова кинетическая энергия электрона, который попал в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 200 мкТл и движется перпендикулярно к силовым линиям, описывая дугу окружности радиусом 4 см?

Физика 9 класс Кинетическая энергия и движение заряженной частицы в магнитном поле кинетическая энергия электрона магнитное поле магнитная индукция радиус дуги физика 9 класс Новый

Для того чтобы найти кинетическую энергию электрона, который движется в магнитном поле, нам необходимо сначала определить его скорость. В данном случае мы знаем, что электрон движется по окружности радиусом 4 см в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 200 мкТл.

Шаги решения следующие:

1. Определим силу Лоренца. Сила, действующая на заряд в магнитном поле, определяется по формуле:
• F = q * v * B
2. Известно:
   • q - заряд электрона, который равен примерно 1.6 * 10^(-19) Кл;
   • B - магнитная индукция, равная 200 мкТл или 200 * 10^(-6) Тл;
   • r - радиус окружности, равный 4 см или 0.04 м.
3. Сила Лоренца равна центростремительной силе:
   • F = m * v^2 / r
   Здесь m - масса электрона, которая примерно равна 9.11 * 10^(-31) кг.
4. Приравняем силы:
   • q * v * B = m * v^2 / r
5. Упростим уравнение:
   • q * B = m * v / r
   Отсюда выразим скорость v:
6. Перепишем уравнение для v:
   • v = (q * B * r) / m
7. Подставим известные значения:
   • q = 1.6 * 10^(-19) Кл;
   • B = 200 * 10^(-6) Тл;
   • r = 0.04 м;
   • m = 9.11 * 10^(-31) кг.
8. Посчитаем скорость v:
   • v = (1.6 * 10^(-19) * 200 * 10^(-6) * 0.04) / (9.11 * 10^(-31))
9. Теперь найдем кинетическую энергию:
   • Кинетическая энергия определяется по формуле:
   • KE = 0.5 * m * v^2
10. Подставим значение v, чтобы найти KE:

После выполнения всех расчетов, мы получим значение кинетической энергии электрона, который движется в магнитном поле. Не забудьте проверить расчеты и убедиться, что все единицы измерения согласованы.