Вопрос:

Объясни, как определить индукцию магнитного поля, если электрон влетает под углом 30° в область однородного магнитного поля шириной 3 мм, а вылетает под углом 60°, скорость электрона 10^6 м/с.

Фотография

Ответ ассистента

Давай решим эту задачу вместе! Вот как можно найти индукцию магнитного поля: 1. **Понимание траектории:** Электрон движется по дуге окружности в магнитном поле. Изменение угла с 30° до 60° означает, что электрон отклонился на 30° внутри поля (60° - 30° = 30°). То есть, центральный угол, опирающийся на эту дугу, равен 30 градусам или $\pi/6$ радиан. 2. **Геометрия:** Ширина области с магнитным полем (3 мм) связана с радиусом траектории электрона ($R$) и углом отклонения. Можно представить, что ширина области – это часть хорды окружности. Используем соотношение: $$d = R \cdot \sin(\frac{\theta}{2})$$ где $d$ – ширина области (3 мм), $\theta$ – угол отклонения ($\pi/6$ радиан). 3. **Находим радиус:** Выразим радиус $R$: $$R = \frac{d}{\sin(\frac{\theta}{2})} = \frac{3 \cdot 10^{-3}}{\sin(\frac{\pi}{12})}$$ $\sin(\frac{\pi}{12}) = \sin(15^\circ) \approx 0.2588$ $$R \approx \frac{3 \cdot 10^{-3}}{0.2588} \approx 0.0116 \text{ м}$$ 4. **Сила Лоренца:** Сила Лоренца, действующая на электрон, равна центростремительной силе: $$F_L = qvB = \frac{mv^2}{R}$$ где $q$ – заряд электрона ($1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл), $v$ – скорость электрона ($10^6$ м/с), $B$ – индукция магнитного поля, $m$ – масса электрона ($9.11 \cdot 10^{-31}$ кг). 5. **Выражаем индукцию магнитного поля:** $$B = \frac{mv}{qR} = \frac{9.11 \cdot 10^{-31} \cdot 10^6}{1.6 \cdot 10^{-19} \cdot 0.0116} \approx 0.00049 \text{ Тл}$$ **Ответ: Индукция магнитного поля составляет примерно 0.00049 Тл**.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи