Решить задачу: пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 3,52 кВ, электрон вылетает в... Решить задачу: пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 3,52 кВ, электрон вылетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,01 Тл (перпендикулярно линиям магнитной индукции) и движется по окружности радиусом 2 см. Вычислите отношение заряда электрона к массе.
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением для центростремительного движения заряженной частицы в магнитном поле:
F = mv^2 / r = qv*B,
где F - сила, действующая на заряженную частицу, m - масса заряженной частицы, v - скорость заряженной частицы, r - радиус окружности, по которой движется заряженная частица, q - заряд заряженной частицы, B - индукция магнитного поля.
Также воспользуемся формулой для скорости заряженной частицы, вылетевшей из ускоряющего потенциала:
qU = (mv^2) / 2.
Из этих двух уравнений можно выразить отношение заряда электрона к его массе:
q/m = 2 v / (B^2 r^2).
Зная значения радиуса r = 0,02 м, индукции магнитного поля B = 0,01 Тл, а также ускоряющей разности потенциалов U = 3,52 кВ = 3520 В, найдем скорость v.
Итак, из уравнения qU = (mv^2) / 2:
e3520 = (mv^2) / 2,
где e - заряд электрона.
Решив данное уравнение, найдем скорость v, которая равна 1.87 * 10^6 м/с.
Подставив данные значения в формулу для отношения q/m, получаем:
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением для центростремительного движения заряженной частицы в магнитном поле:
F = mv^2 / r = qv*B,
где F - сила, действующая на заряженную частицу, m - масса заряженной частицы, v - скорость заряженной частицы, r - радиус окружности, по которой движется заряженная частица, q - заряд заряженной частицы, B - индукция магнитного поля.
Также воспользуемся формулой для скорости заряженной частицы, вылетевшей из ускоряющего потенциала:
qU = (mv^2) / 2.
Из этих двух уравнений можно выразить отношение заряда электрона к его массе:
q/m = 2 v / (B^2 r^2).
Зная значения радиуса r = 0,02 м, индукции магнитного поля B = 0,01 Тл, а также ускоряющей разности потенциалов U = 3,52 кВ = 3520 В, найдем скорость v.
Итак, из уравнения qU = (mv^2) / 2:
e3520 = (mv^2) / 2,
где e - заряд электрона.
Решив данное уравнение, найдем скорость v, которая равна 1.87 * 10^6 м/с.
Подставив данные значения в формулу для отношения q/m, получаем:
q/m = 2 1.87 10^6 / ((0.01)^2 (0.02)^2) = 2.34 10^11 Кл/кг.
Таким образом, отношение заряда электрона к его массе равно 2.34 * 10^11 Кл/кг.