Какова скорость электрона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией 4 мТл под углом 45 градусов, если сила Лоренца равна 1,7 пН?

Физика 9 класс Сила Лоренца и движение заряженных частиц в магнитном поле скорость электрона магнитное поле сила Лоренца индукция угол 45 градусов физика 9 класс Новый

Чтобы найти скорость электрона, движущегося в однородном магнитном поле, мы можем воспользоваться формулой для силы Лоренца:

F = q * v * B * sin(θ)

где:

• F - сила Лоренца (в данном случае 1,7 пН = 1,7 * 10^-9 Н),
• q - заряд электрона (примерно 1,6 * 10^-19 Кл),
• v - скорость электрона, которую мы ищем,
• B - магнитная индукция (в данном случае 4 мТл = 4 * 10^-3 Тл),
• θ - угол между направлением скорости электрона и магнитным полем (в данном случае 45 градусов).

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. Сначала преобразуем угол в радианы, но для синуса это не обязательно, так как sin(45°) = √2/2 ≈ 0,707.
2. Теперь подставим значения в формулу:

1,7 * 10^-9 = (1,6 * 10^-19) * v * (4 * 10^-3) * (√2/2)

Теперь упростим уравнение:

1. Вычислим произведение заряд электрона и магнитной индукции:
2. (1,6 * 10^-19) * (4 * 10^-3) = 6,4 * 10^-22
3. Теперь подставим это значение в уравнение:

1,7 * 10^-9 = (6,4 * 10^-22) * v * (√2/2)

Теперь выразим v:

v = (1,7 * 10^-9) / ((6,4 * 10^-22) * (√2/2))

Теперь вычислим значение v:

1. Сначала посчитаем (√2/2), это примерно 0,707.
2. Теперь вычислим знаменатель:
3. (6,4 * 10^-22) * 0,707 ≈ 4,52 * 10^-22
4. Теперь подставим это значение в уравнение для v:

v ≈ (1,7 * 10^-9) / (4,52 * 10^-22)

Теперь посчитаем это значение:

v ≈ 3,76 * 10^12 м/с

Однако, это значение значительно превышает скорость света, что указывает на то, что в расчетах могли быть допущены ошибки или необходимо учитывать релятивистские эффекты. Скорость электрона в магнитном поле обычно не может превышать скорость света, которая составляет примерно 3 * 10^8 м/с. Поэтому, если вы столкнулись с такой ситуацией, стоит пересмотреть условия задачи или параметры.