Частица массой 7а.е.м., имеющая заряд 1,6*10^-19 Кл, влетает в магнитное поле с индукцией 400 мТл так, что вектор скорости ?⃗ частицы перпендикулярен линиям магнитной индукции. В магнитном поле траекторией частицы является окружность диаметром 16см. Определите значение величины, обозначенной *. Как изменится диаметр окружности при увеличении скорости частицы в 2 раз?

28 Сен 2023 в 19:40
64 +1
0
Ответы
1

Дано: масса частицы m = 7 а.е.м. = 71.6710^-27 кг
Заряд частицы q = 1.6*10^-19 Кл
Индукция магнитного поля B = 400 мТл = 0.4 Тл
Диаметр окружности d = 16 см = 0.16 м

Найдем радиус окружности:
r = d/2 = 0.16/2 = 0.08 м

Найдем величину :
Магнитная сила Лоренца, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, определяется формулой:
F = qv*B, где v - скорость частицы.

Для частицы, движущейся по окружности, радиус которой равен r, сила Лоренца равна центростремительной силе:
qvB = m*v^2/r

mv^2 = qvBr
mv = qBr
v = qB*r/m

Подставляем известные значения:
v = 1.6<em>10−19Кл</em>0.4Тл<em>0.08м1.6<em>10^-19 Кл </em> 0.4 Тл <em> 0.08 м1.6<em>1019Кл</em>0.4Тл<em>0.08м / 7</em>1.67∗10−27кг7</em>1.67*10^-27 кг7</em>1.671027кг ≈ 0.0188 м/c

При увеличении скорости в 2 раза, скорость станет равной 0.0376 м/c. Тогда радиус окружности изменится:
r' = mv^2 / q</em>Bq</em>Bq</em>B = 7<em>1.67</em>10−27кг<em>(0.0376м/c)27<em>1.67</em>10^-27 кг <em> (0.0376 м/c)^27<em>1.67</em>1027кг<em>(0.0376м/c)2 / 1.6</em>10−19Кл∗0.4Тл1.6</em>10^-19 Кл * 0.4 Тл1.6</em>1019Кл0.4Тл ≈ 0.15 м

Таким образом, при увеличении скорости частицы в 2 раза, диаметр окружности уменьшится до приблизительно 0.3 м.

16 Апр 2024 в 15:58
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир