Дано:
Модуль скорости электрона: v = 20 км/с = 20000 м/с
Модуль индукции магнитного поля: B = 20 нТл = 20 * 10^-9 Тл
Найти:
Модуль ускорения движения электрона в магнитном поле.
Решение с подробными расчетами по имеющимся данным:
Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, определяется как:
F = q * v * B
Где:
F - сила Лоренца,
q - заряд частицы,
v - скорость частицы,
B - индукция магнитного поля.
Ускорение частицы в магнитном поле связано со силой Лоренца и массой частицы следующим образом:
a = F / m
Для электрона q = -e, где e - элементарный заряд, |e| ≈ 1.6 * 10^-19 Кл.
Масса электрона m = 9.11 * 10^-31 кг.
Подставим известные значения в формулу для силы Лоренца:
F = -e * v * B
F = -1.6 * 10^-19 * 20000 * 20 * 10^-9
F = -6.4 * 10^-14 Н
Теперь найдем модуль ускорения движения электрона:
a = |F| / m
a = 6.4 * 10^-14 / 9.11 * 10^-31
a ≈ 7 * 10^16 м/с^2
Ответ:
Модуль ускорения движения электрона в однородном магнитном поле равен примерно 7 * 10^16 м/с^2.