69

20. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=100 мкТ по винтовой…

24 апреля 2023

20. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=100 мкТ по винтовой линии. Чему равна скорость электрона, если шаг винтовой линии h=20 см, арадиус r=5 см?

категория: физика



38

ДаноВ=100 мкТл=10^-4 Тлh=20 см=0,20 мr=5 см=0,05 сме=1,6*10^-19 Клm=9,1*10^-31 Кгe/m=-1,759*10^11 Кл*кг — удельный заряд — по таблице-v -? РЕШЕНИЕЭлектрон движется по винтовой линии. Скорость имеет две составляющих (вращательную v1 и поступательную v2) v=√ (v1^2+v2^2) (1) на электрон действует сила Лоренца, приводящая к вращениюF=e*v1*B (2) в то же время по 2-му закону Ньютона F=ma=m*v1^2/r (3) приравняем правые части (3) и (2) e*v1*B=m*v1^2/rv1=e/m*r*Bпоступательное движение с шагом h=v2*Tгде Т=2pi*r/v1 — период обращения электронатогда h=v2*2pi*r/v1; v2=h*v1/ (2pi*r) подставим в (1) v=√ (v1^2+v2^2)=√ (v1^2+[h*v1/ (2pi*r) ]^2)=v1*√ (1+[h/ (2pi*r) ]^2)=e/m*r*B*√ (1+[h/ (2pi*r) ]^2)=e/m*B*√ (r^2+[h/ (2pi) ]^2) подставим численные значения v=1,759*10^11*10^-4*√ (0,05^2+(0,2/ (2pi) ^2)=1,04*10^6 м/с=10^6 м/с Ответ 10^6 м/с

Знаете ответ?


Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...