Найти радиус окружности, по которой движется электрон в однородном магнитном поле с индукцией 0,02 Тл, если его импульс равен 6.4*10^-23 Н*с

Двигаться по окружности электрон вынужден под воздействием силы Лоренца, которая в нашем случае  является центростремительной.

Сила Лоренца:

$F_L=qvB\sin\alpha$,         (1)

 где q - электрический заряд тела , v - скорость тела, B  - магнитная индукция, a - угол между вектором скорости тела и вектором магнитной индукции ( в нашем случае он равен 90 градусов, т. к. тело движется по окружности).

 Центростремительная сила выражается формулой:

$F_c=\frac{mv^2}{r}$            (2) 

где m - масса тела, v - его скорость, r - радиус окружности.

В условии задачи задан импульс тела (электрона).      Импульс тела выражается формулой:

$P=mv$            (3)

Из (3) следует, что скорость:                             $v=\frac{P}{m}$              (4)

Тогда  (2) приобретает вид:

$F_c=\frac{m*\frac{P^2}{m^2}}{r}=\frac{P^2}{mr}$           (5)

А (1) приобретает вид:

$F_L=\frac{qBP}{m}$                   (6)

Как было сказано выше, центростремительная сила равна силе Лоренца,  значит можно приравнять (5) и (6):
$\frac{P^2}{mr}=\frac{qBP}{m}$       (7)

Откуда радиус:                              $r=\frac{P}{qB}$

Подставьте данные в полученную формулу.

Комментарии