Дано:
- Индукция магнитного поля B = 2 Тл
- Скорость электрона v = 10^7 м/с
- Масса электрона m = 9,11 * 10^-31 кг
- Заряд электрона e = 1,6 * 10^-19 Кл
- Направление скорости перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Найти:
а) Сила магнитного поля, действующая на электрон
б) Модуль ускорения электрона
в) Будет ли изменяться модуль скорости электрона при его движении в магнитном поле.
Решение:
а) Сила магнитного поля, действующая на электрон, вычисляется по формуле:
F = e * v * B
где e — заряд электрона, v — скорость электрона, B — магнитная индукция.
Подставляем известные значения:
F = (1,6 * 10^-19 Кл) * (10^7 м/с) * (2 Тл)
F = 3,2 * 10^-12 Н
Ответ: Сила, действующая на электрон, равна 3,2 * 10^-12 Н.
б) Модуль ускорения электрона можно найти по второму закону Ньютона:
a = F / m
где F — сила, m — масса электрона.
Подставляем значения:
a = (3,2 * 10^-12 Н) / (9,11 * 10^-31 кг)
a = 3,51 * 10^18 м/с^2
Ответ: Модуль ускорения электрона равен 3,51 * 10^18 м/с^2.
в) Модуль скорости электрона будет оставаться постоянным, потому что сила Лоренца, действующая на электрон, всегда перпендикулярна его скорости. Сила Лоренца изменяет только направление скорости электрона, а не его величину. Следовательно, модуль скорости не изменяется, и электрон будет двигаться по круговой траектории с постоянной скоростью.
Ответ: Модуль скорости электрона не изменяется при его движении в магнитном поле.