Menu

Электрон движется по окружности - задачи и примеры

Электрон движется по окружности с радиусом 9 мм перпендикулярно к линиям индукции однородного магнитного поля. Скорость электрона 3,2*10^6 м/c/. Масса электрона и его заряд равны соответственно 9*10^-31 кг, 1,6 *10^-19 Кл. Рассчитайте индукцию магнитного поля.
По формуле радиуса r = m*v / q*B ( m - масса электрона=9,1*10^(-31)кг, v - скорость электрона, r - радиус окружности=0,004м ( в системе СИ), q - заряд электрона ( по модулю) = 1,6*10^(-19)Кл, В - магнитная индукция ) выразим магн. Индукцию В. В = m*v / q*r. Подставим числа: B = 9,1*10^(-31)*3,2*10^6 / 1,6*10^(-19)* 
*0,009 =5*10^(-3)Тл.  
В = 2*10^(-3)Тл. ( 2мТл). 
В однородном магнитном поле с индукцией B=0,001 Тл электрон движется по окружности со скоростью v= 3,5*10^5 м/с. Определите радиус этой окружности.
Из формулы qvB=mv^2/R выразим радиус R = mv/(qB) = 9,1*10^(-31) *10^5 /(1,6*10^(-19) *10^(-2)) =....

\( qBv= \frac{mv^2}{R} \\\ qBR=mv \\\ R= \frac{mv}{qB} \\\ R= \frac{9.1\cdot10^{-31}\cdot 3.5 \cdot10^5}{1.6\cdot10^{-19}\cdot0.001} \approx19.9\cdot10^{-4}(m)=1.99(mm) \)
Ответ: примрено 2 миллиметра
Двухвалентный ион влетает в магнитное поле индукцией 2Тл со скоростью 1,6мм/с и движется по окружности радиуса 20 см. Определить массу иона
А-ускорение, в-скорость, Р-радиус, м-масса, ку-заряд, В-вектор магн. Индукции. Ф-сила, Фл-сила Лоренса
Из таблицы:
масса электрона ме=9.1*10 в -31 степени
заряд электрона куе=-1.6*10 в -9 степени
Фл-ку*в*В
Ф=ма
а=в(квадрат)\Р
Подставляем:
Ф=мв(квадрат)\Р
мв(квадрат)\Р=ку*В*в
Подставляешь и получаешь ответ. Не забудь только перевести сначала все в СИ

Ma=qvB
(m*v^2)/R=qvB
mv=RqB
m=(RqB)/v
q=2e=3.2*10^-19
m=(20*10^-2*3.2*10^-19*2)/(1.6*10^-3)=80*10^-18=0.8*10^-20 кг

пылинка, заряд которой 10 (в -5 степени) Кл и масса 1 мг, влетает в однород. Магн. Поле с индукцией 1 ТЛ и движется по окружности, Чколько оборотов сделает пылинка за 3,14с?
Пусть "N" - искомое количество оборотов.
T=\( \frac{2 \pi m}{qB} \).
Тогда, подставив, получим: T=\( \frac{2*3,14*10^{-6} }{10^{-5}*1} \)=0,628с (секунд) - это время полного оборота.
Теперь просто разделим наше время (3,14с) на время оборота (0,618с).
Итого получим: N=\( \frac{3,14}{0,628} \)=5
Ответ: 5 оборотов.

Чему равна кинетическая энергия электрона(m-масса; е-заряд), движущегося в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности с радиусом R
Электрон движется в поле под действием силы Лоренца Fл = quB; Fл = Fцентростремительная, т. К движется по окружности, получаем:
  quB = ma(центр-ая)
  quB = (mU^2(в квадрате)/R отсюда скорость равна qBR/m; подставим скорость в формулу кинетической энергии :
  Eк =(mu^2)/2 = m(qBR)^2/m*m*2= (qBR)^2(каждая в квадрате)/2m.