Заряженная частица влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0.1 Тл перпендикулярно линиям индукции и стала двигаться по дуге окружности, совершив половину оборота за 30 нс. Какова масса частицы, если ее заряд равен 3e (e-элементарный заряд)?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем радиус окружности, по которой движется заряженная частица.
Ускорение частицы в магнитном поле определяется как a = qvB/m, где q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, m - масса частицы.
Так как частица двигается по окружности и угловое ускорение направлено к центру окружности, то a = v^2 / r, где r - радиус окружности. Также известно, что v = 2pir / T, где T - период обращения частицы (в данном случае половина оборота).
Из уравнений выше получаем: a = (4pi^2r) / T^2 = qvB / m
Так как q = 3e, то заменяем q в уравнении и подставляем значения:
(4pi^2r) / T^2 = (3e 2pir / T 0.1) / m
Упрощая уравнение, получаем: m = 2e / 0.1 = 2 1.6 10^-19 / 0.1 = 32 10^-19 кг = 3.2 10^-18 кг
Итак, масса частицы равна 3.2 * 10^-18 кг.