дано:
- магнитная индукция (B) = 0,03 Тл
- радиус окружности (r) = 5 см = 0,05 м
- заряд электрона (qe) = -1,6 * 10^-19 Кл
- масса электрона (me) = 9,1 * 10^-31 кг
найти:
- импульс электрона (p).
решение:
Электрон движется по окружности в магнитном поле, и на него действует сила Лоренца, которая равна:
F = qe * v * B
где:
F - сила,
qe - заряд электрона,
v - скорость электрона,
B - магнитная индукция.
Также для движения по окружности справедливо уравнение:
F = m * a_c
где:
m - масса электрона,
a_c - центростремительное ускорение, которое можно выразить как:
a_c = v^2 / r
Приравняем обе силы:
qe * v * B = me * (v^2 / r)
Сократим v (при условии, что v ≠ 0):
qe * B = me * (v / r)
Теперь выразим скорость v:
v = (qe * B * r) / me
Подставим известные значения:
v = ((-1,6 * 10^-19) * 0,03 * 0,05) / (9,1 * 10^-31)
Рассчитаем скорость:
v = (-2,4 * 10^-21) / (9,1 * 10^-31)
v ≈ -2,64 * 10^9 м/с
Теперь найдем импульс электрона, который определяется как:
p = m * v
Подставим значение массы и скорости:
p = 9,1 * 10^-31 * (-2,64 * 10^9)
Рассчитаем импульс:
p ≈ -2,41 * 10^-21 кг·м/с
ответ:
Импульс электрона, движущегося в магнитном поле с индукцией 0,03 Тл по окружности радиусом 5 см, составляет приблизительно -2,41 * 10^-21 кг·м/с.