Заряженная частица с кинетической энергией Т=2кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R=4 мм Определить силу Лоренца действующую на частицу со стороны поля

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения силы Лоренца, действующей на заряженную частицу, нужно воспользоваться формулой:

F = qvBsin(θ)

где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - магнитная индукция поля, θ - угол между векторами скорости и магнитной индукции.

У нас дана кинетическая энергия частицы T = 2 кэВ = 210^3 эВ = 210^31.610^-19 Дж = 3.2*10^-16 Дж.
Следовательно, кинетическая энергия равна:
T = mv^2/2, где m - масса частицы, v - скорость частицы.

Мы можем найти скорость частицы:
v = sqrt(2T/m)

R = 4 мм = 4 * 10^-3 м

Так как частица движется по окружности, то вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции, а значит угол θ = 90°.

Найдем скорость частицы:
mv^2/2 = 3.210^-16
mv^2 = 6.410^-16
v = sqrt(6.4*10^-16 / m)

Сила Лоренца:
F = qvBsin(θ)
F = qsqrt(6.410^-16/m)Bsin(90°)
F = qsqrt(6.410^-16/m)B

Таким образом, сила Лоренца, действующая на частицу со стороны поля, равна qsqrt(6.410^-16/m)*B.