Пройдя разность потенциалов 2 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 150 мкТл и движется по окружности радиусом 1 м. Определите по этим данным отношение заряда электрона к его массе.
Дано:
Δφ = 2 кВ = 2 000 В
B = 150 мкТл = 150·10⁻⁶ Тл
R = 1 м
e/m - ?
Работа электрического поля:
A = e·Δφ (1)
Кинетическая энергия электрона:
Eк = m·V²/2 (2)
Ларморовский радиус:
R = m·V / (e·B) (3)
Из (3) находим скорость электрона в магнитном поле:
Формула силы тяжести: F=mg, где m - масса объекта, а g - ускорение свободного падения. g постоянная величина на Земле, равная 9,8Н/кг. 1.Сначала по СИ (системы исчисления) нужно перевести все величины в правильные. 1,5т - 1500кг, и 2000л - 2000кг. 1500кг*9,8Н/кг=14700Н. 2000кг*9,8Н/кг=19600Н. 14700Н+19600Н=34300Н. 2. Массу найдем из формулы плотности. m=pV. плотность гранитной плиты - 2300кг/м3. 1*0,8*0,1=0,08м3. 2300*0,08=184кг. F=mg, то есть 184кг*9,8Н/кг=1803,2Н. 3. Опять же находим массу, плотность обычного соснового бруса - 510кг/м3. 510кг/м3*0,02м3(перевели в м3 по СИ)=10,2кг. Находим силу тяжести:10,2*9,8=99,96Н, и так как она увеличилась, то 99,96Н+160Н=259,96Н.
Объяснение:
Пройдя разность потенциалов 2 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 150 мкТл и движется по окружности радиусом 1 м. Определите по этим данным отношение заряда электрона к его массе.
Дано:
Δφ = 2 кВ = 2 000 В
B = 150 мкТл = 150·10⁻⁶ Тл
R = 1 м
e/m - ?
Работа электрического поля:
A = e·Δφ (1)
Кинетическая энергия электрона:
Eк = m·V²/2 (2)
Ларморовский радиус:
R = m·V / (e·B) (3)
Из (3) находим скорость электрона в магнитном поле:
V = e·B·R / m (4)
Подставляем (4) в (2):
Eк = m·V²/2 = m·e²·B²·R² / (2·m²) =
= e²·B²·R² / (2·m) (5)
Приравняем (5) и (1)
e²·B²·R² / (2·m) = e·Δφ
e·B²·R² / (2·m) = Δφ
(e/m) = 2·Δφ / (B²·R²)
e/m = 2·2000 / (150·10⁻⁶)² = 1,78·10¹¹ Кл/кг
Правильный ответ:
Б) 1,78·10¹¹ Кл/кг
1.Сначала по СИ (системы исчисления) нужно перевести все величины в правильные. 1,5т - 1500кг, и 2000л - 2000кг. 1500кг*9,8Н/кг=14700Н. 2000кг*9,8Н/кг=19600Н. 14700Н+19600Н=34300Н.
2. Массу найдем из формулы плотности. m=pV. плотность гранитной плиты - 2300кг/м3. 1*0,8*0,1=0,08м3. 2300*0,08=184кг. F=mg, то есть 184кг*9,8Н/кг=1803,2Н.
3. Опять же находим массу, плотность обычного соснового бруса - 510кг/м3. 510кг/м3*0,02м3(перевели в м3 по СИ)=10,2кг. Находим силу тяжести:10,2*9,8=99,96Н, и так как она увеличилась, то 99,96Н+160Н=259,96Н.