Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0,015 Тл по окружности радиусом 10 см. Определите импульс электрона. Заряд электрона по модулю равен 1,6∙10^-19 Кл

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения импульса электрона воспользуемся формулой для магнитной силы Лоренца:

F = qvB,

где F - магнитная сила, q - заряд электрона, v - скорость движения, B - индукция магнитного поля.

Так как сила магнитного поля направлена перпендикулярно к движению электрона, электрон движется по окружности, значит радиус вектор скорости всегда направлен перпендикулярно к вектору индукции магнитного поля, т.е. угол между ними равен 90 градусов.

Таким образом, F = qvB = m*a, где m - масса электрона, a - ускорение.

Так как электрон движется по окружности радиусом 10 см, то период обращения электрона T равен 2π*R/v. Поскольку угловая скорость вращения электрона равна v/R, где R - радиус окружности, получаем:

T * v = 2πR.

Дальше можно определить скорость v = 2πR / T.

Учитывая, что ускорение центростремительное a = v^2 / R и F = m * a, получаем:

q v B = m * v^2 / R.

Масса электрона равна m = q B R.

Импульс электрона равен p = m v = q B R v.

В итоге, подставляем известные значения:

p = 1,6∙10^-19 Кл 0,015 Тл 0,1 м / 2π 0,1 м = 2,4∙10^-21 Нс.

Импульс электрона равен 2,4∙10^-21 Н*с.