Радіус траєкторії руху електрона в однорідному магнітному полі можна визначити за формулою:
r = (m * v) / (q * B),
де r - радіус траєкторії, m - маса електрона, v - швидкість електрона, q - його заряд, B - індукція магнітного поля.
Значення маси (m) та заряду (q) електрона не змінюються і становлять:
m = 9.10938356 * 10^(-31) кг,
q = -1.60217662 * 10^(-19) Кл.
Підставимо відомі значення в формулу:
r = (m * v) / (q * B) = (9.10938356 * 10^(-31) кг * (16 * 10^3 еВ) / (-1.60217662 * 10^(-19) Кл * 40 * 10^(-3) Тл).
Розрахуємо значення:
r = 0.000225 метра (або 0.225 мм).
Таким чином, радіус траєкторії руху електрона в полі становить 0.000225 метра (або 0.225 мм).
Відміть як кращий
Объяснение:
4. Використовуючи формулу кінетичної енергії електрона:
K = (1/2)mv^2
де m - маса електрона, v - шукана швидкість, отримуємо:
K = eΔV
де e - заряд електрона, ΔV - різниця потенціалів.
Тоді:
v = sqrt(2K/m) = sqrt(2eΔV/m) = sqrt(2*(1.6*10^-19)*(284.4)/(9.1*10^-31)) ≈ 5.93*10^6 м/с
Отже, швидкість електрона після проходження прискорюючої різниці потенціалів становить близько 5.93*10^6 м/с.
3. За законом Кулона напруженість електричного поля в точці, що знаходиться на відстані r від точкового заряду q, дорівнює:
E = k*q/r^2
де k - коефіцієнт пропорційності (електрична стала), q - величина заряду.
Тоді напруженість електричного поля в точці, що знаходиться на відстані 3 см від першого заряду та 4 см від другого, дорівнює:
E1 = k*60/(0.03)^2 ≈ 6.67*10^9 Н/Кл
E2 = k*(-80)/(0.04)^2 ≈ -1.25*10^10 Н/Кл (зворотний знак означає, що напрямок поля протилежний до напрямку від точки до заряду)
Отже, відповідь: напруженість електричного поля в точці, що знаходиться на відстані 3 см від першого заряду та 4 см від другого, дорівнює близько 6.67*10^9 Н/Кл.
4. Використовуючи закон Кулона для сили між двома зарядами:
F = k*q1*q2/r^2
де q1 і q2 - заряди електронів, r - відстань між ними.
Тоді найменша відстань між електронами може бути знайдена, якщо при русі вони матимуть кінетичну енергію, що дорівнює потенційній енергії системи:
K = U = k*q1*q2/r
Тоді:
r = k*q1*q2/K = (9*10^9)*(1.6*10^-19)^2/(2*9.1*10^-31*10) ≈ 2.3*10^-10 м
Отже, найменша відстань між електронами становить близько 2.3*10^-10 м.
