Дано:
Индукция магнитного поля, B = 0.02 Тл
Радиус окружности, r = 0.08 м
Найти:
Центростремительную силу, действующую на электрон.
Решение:
Центростремительная сила, действующая на заряд q со скоростью v в магнитном поле, определяется по формуле:
F = q * v * B, где F - центростремительная сила, q - заряд, v - скорость, B - индукция магнитного поля
Скорость движения электрона в однородном магнитном поле можно выразить через период обращения вокруг окружности:
v = 2πr / T, где r - радиус окружности, T - период обращения
Период обращения можно выразить через частоту обращения:
T = 1 / f, где f - частота обращения
Центростремительная сила также может быть выражена через угловую скорость ω:
F = m * r * ω^2, где m - масса электрона, r - радиус окружности, ω - угловая скорость
Частота обращения связана с угловой скоростью следующим образом:
f = ω / (2π)
Подставим выражение для скорости и для частоты обращения в формулу центростремительной силы:
F = q * (2πr / T) * B
F = q * (2πr / (1/f)) * B
F = q * 2πr * f * B
F = q * 2πr * (ω / (2π)) * B
F = q * r * ω * B
Теперь найдем центростремительную силу, подставив известные значения:
F = (9.11 * 10^-31 кг) * (0.08 м) * (2π * 3000000 Гц) * (0.02 Тл)
F ≈ 3.45 * 10^-21 Н
Ответ:
Центростремительная сила, действующая на электрон, составляет приблизительно 3.45 * 10^-21 Н.