Сложное задание по физике Определите модуль скорости и движения частицы зарядом 9 = 2,0 мкКл и массой т = 5,0.10^-6 г если в однородном магнитном поле, модуль индукции которого В = 0,50 Тл, она движется по окруж ности радиусом R = 8,0 м.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения модуля скорости частицы в однородном магнитном поле можно использовать формулу, связывающую силу, действующую на заряд, с его движением по окружности:

[ F = q \cdot v \cdot B ]

где:

( F ) — центростремительная сила,( q ) — заряд частицы,( v ) — скорость частицы,( B ) — модуль магнитной индукции.

Центростремительная сила также выражается через массу и радиус движения:

[ F = \frac{m \cdot v^2}{R} ]

Где:

( m ) — масса частицы,( R ) — радиус окружности.

Приравняем два выражения для силы:

[ q \cdot v \cdot B = \frac{m \cdot v^2}{R} ]

Теперь выразим скорость ( v ):

[ q \cdot v \cdot B = \frac{m \cdot v^2}{R} ]

Разделим обе стороны уравнения на ( v ) (при условии, что ( v \neq 0 )):

[ q \cdot B = \frac{m \cdot v}{R} ]

Теперь выразим ( v ):

[ v = \frac{q \cdot B \cdot R}{m} ]

Теперь подставим известные значения:

( q = 2.0 \, \mu\text{Кл} = 2.0 \times 10^{-6} \, \text{Кл} )( m = 5.0 \times 10^{-6} \, \text{г} = 5.0 \times 10^{-9} \, \text{кг} ) (переведем граммы в килограммы)( B = 0.50 \, \text{Тл} )( R = 8.0 \, \text{м} )

Теперь подставим значения в формулу:

[
v = \frac{(2.0 \times 10^{-6} \, \text{Кл}) \cdot (0.50 \, \text{Тл}) \cdot (8.0 \, \text{м})}{5.0 \times 10^{-9} \, \text{кг}}
]

Теперь расчитаем:

[
v = \frac{(2.0 \times 0.50 \times 8.0) \times 10^{-6}}{5.0 \times 10^{-9}} = \frac{8.0 \times 10^{-6}}{5.0 \times 10^{-9}} = 1600 \, \text{м/c}
]

Таким образом, модуль скорости частицы составляет ( 1600 \, \text{м/c} ).