Ядро атома гелия влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл со скоростью 5 • 106 м/с, направленной перпендикулярно линиям индукции. Определите радиус окружности, по которой движется частица, если ее масса 6,65 • 10~27 кг, заряд 3,2 • 10~19 Кл.
от

1 Ответ

Дано:
- Индукция магнитного поля B = 1 Тл
- Скорость частицы v = 5 * 10^6 м/с
- Масса частицы m = 6,65 * 10^-27 кг
- Заряд частицы q = 3,2 * 10^-19 Кл

Найти:

- Радиус окружности r, по которой движется частица в магнитном поле.

Решение:

Когда заряженная частица движется в магнитном поле перпендикулярно линиям индукции, на неё действует сила Лоренца, которая направлена перпендикулярно скорости и магнитному полю. Эта сила равна:

F = q * v * B

Согласно второму закону Ньютона, эта сила также равна произведению массы на центростремительное ускорение:

F = m * (v^2 / r)

Приравняем обе силы:

q * v * B = m * (v^2 / r)

Теперь выразим радиус r:

r = (m * v) / (q * B)

Теперь подставим известные значения:

1. Подставим значения массы, скорости, заряда и индукции:

r = (6,65 * 10^-27 кг * 5 * 10^6 м/с) / (3,2 * 10^-19 Кл * 1 Тл)

2. Рассчитаем:

r = (6,65 * 10^-27 * 5 * 10^6) / (3,2 * 10^-19)

3. Упростим расчет:

r = (3,325 * 10^-20) / (3,2 * 10^-19)

r = 0,103125 м

Ответ:
Радиус окружности, по которой движется частица, составляет 0,103 м (или 10,3 см).
от