Как определить радиус и период окружности вращения электрона

Как найти радиус окружности вращения электрона

Видео:Физика - движение по окружностиСкачать

Физика - движение по окружности

Определите радиус окружности и период обращения электрона. Физика, 11 класс, параграф 1-7, 4 задача. Мякишев и Буховцев

Всем привет. Решили уже?

Определите радиус окружности и период обращения электрона в однородном магнитном поле с индукцией B =0,01 Тл. Скорость электрона перпендикулярна вектору магнитной индукции и равна 106 м/с.

Привет! Вот
Сила Лоренца является центростремительной силой:
Как определить радиус и период окружности вращения электрона
Как определить радиус и период окружности вращения электрона
Период обращения:
Как определить радиус и период окружности вращения электрона
Ответ: 0,57 мм; 3,6 нс.

Видео:Тема 1.9 Радиус атома. Как он меняется у атомов внутри группы и периода?Скачать

Тема 1.9 Радиус атома. Как он меняется у атомов внутри группы и периода?

Шпаргалка по общей электронике и электротехнике.

Видео:Период и частота обращенияСкачать

Период и частота обращения

5. ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В ОДНОРОДНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

В некоторых электровакуумных приборах используется движение электронов в магнитном поле.

Рассмотрим случай, когда электрон влетает в однородное магнитное поле с начальной скоростью v0, направленной перпендикулярно магнитным силовым линиям. В этом случае на движущийся электрон действует так называемая сила Лоренца F, которая перпендикулярна вектору нО и вектору напряженности магнитного поля Н. Величина силы F определяется выражением: F= еv0Н.

При v0 = 0 сила Рравна нулю, т. е. на неподвижный электрон магнитное поле не действует.

Сила F искривляет траекторию электрона в дугу окружности. Поскольку сила F действует под прямым углом к скорости нО, она не совершает работы. Энергия электрона и его скорость не изменяются по величине. Происходит лишь изменение направления скорости. Известно, что движение тела по окружности (вращение) с постоянной скоростью получается благодаря действию направленной к центру центростремительной силы, которой именно и является сила F.

Направление поворота электрона в магнитном поле в соответствии с правилом левой руки удобно определяется по следующим правилам. Если смотреть в направлении магнитных силовых линий, то электрон движется по часовой стреле. Иначе говоря, поворот электрона совпадает с вращательным движением винта, который ввинчивается по направлению магнитных силовых линий.

Определим радиус r окружности, описываемой электроном. Для этого воспользуемся выражением для центростремительной силы, известным из механики: F = mv20/r. Приравняем его значению силы F = еv0Н: mv20/r = еv0Н. Теперь из этого уравнения можно найти радиус: r= mv0/(еН).

Чем больше скорость электрона v0, тем сильнее он стремится двигаться прямолинейно по инерции и радиус искривления траектории будет больше. С другой стороны, с увеличением Н растет сила F, искривление траектории возрастает и радиус окружности уменьшается.

Выведенная формула справедлива для движения в магнитном поле частиц с любыми массами и зарядом.

Рассмотрим зависимость rот mи е. Заряженная частица с большей массой mсильнее стремится лететь по инерции прямолинейно и искривление траектории уменьшится, т. е. rстанет больше. А чем больше заряд е, тем больше сила F и тем сильнее искривляется траектория, т. е. ее радиус становится меньше.

Выйдя за пределы магнитного поля, электрон дальше летит по инерции по прямой линии. Если же радиус траектории мал, то электрон может описывать в магнитном поле замкнутые окружности.

Таким образом, магнитное поле изменяет только направление скорости электронов, но не ее величину, т. е. между электроном и магнитным полем нет энергетического взаимодействия. По сравнению с электрическим полем действие магнитного поля на электроны является более ограниченным. Именно поэтому магнитное поле применяется для воздействия на электроны значительно реже, нежели электрическое поле.

Видео:Атомный радиус (видео 5) | Периодическая таблица| ХимияСкачать

Атомный радиус (видео 5) | Периодическая таблица|  Химия

Сила Лоренца

Видео:Радиус и диаметрСкачать

Радиус и диаметр

Сила Лоренца действующая на электрон

В частном случае носителем заряда является электрон. Тогда в формулу (5) в качестве Q следует подставить

При определении направления движения электронов с помощью правила левой руки следует учитывать, что направление движения электронов противоположно техническому направлению тока.

Как определить радиус и период окружности вращения электрона

Величина и направление силы Лоренца определяются соотношением

где $vector $, $vector $ и $vector $ образуют правую систему.

Для электронов, движущихся перпендикулярно магнитному полю, формула упрощается:

Так как сила действует перпендикулярно скорости и направлению поля, она создает центростремительное ускорение, т.е. изменяет направление скорости, не меняя ее величины. Поэтому электрон движется в магнитном поле по окружности.

Видео:Физика 9 класс (Урок№4 - Движение тела по окружности. Период и частота)Скачать

Физика 9 класс (Урок№4 - Движение тела по окружности. Период и частота)

Вычислить, найти силу Лоренца действующую на электрон или протон

Видео:Урок 276. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном полеСкачать

Урок 276. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле

Радиус траектории электрона в магнитном поле

Для определения радиуса круговой траектории электрона приравняем силу Лоренца и центростремительную силу.

rрадиус круговой траектории электрона,метр
me9,11 · 10 -31 кг — масса электрона,кг
e1,602 · 10 -19 Кл — элементарный электрический заряд,Кулон
vскорость электрона,м/с
Bмагнитная индукция,Тесла

то, приравнивая обе силы, получаем

При больших значениях скорости (выше примерно 2 · 10 7 м/с) в расчетах нельзя использовать массу покоя электронов me, а необходимо учитывать релятивистское увеличение массы.

Видео:Урок 87 (осн). Вращательное движение. Период и частота вращенияСкачать

Урок 87 (осн). Вращательное движение. Период и частота вращения

Сила Лоренца действующая на протон

Электрический заряд протона равен по модулю заряду электрона, но имеет положительный знак.

При определении направления движения протонов с помощью правила левой руки направление движения протонов совпадает с техническим направлением тока и с картинкой.

Таким образом электрон и протон влетая в магнитное поле в одном направлении будут отклоняться в разные стороны.

Как определить радиус и период окружности вращения электрона

Величина силы действующая на электрон и на протон будет одинакова (определяется формулой №3), но поскольку протон гораздо тяжелее электрона, радиус закручивания для протона будет больше.

Видео:Урок 43. Криволинейное движение. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорениеСкачать

Урок 43. Криволинейное движение. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорение

Радиус траектории протона в магнитном поле

rрадиус круговой траектории протона,метр
mp1,67 · 10 -27 кг — масса протона,кг
p1,602 · 10 -19 Кл — элементарный электрический заряд,Кулон
vскорость протона,м/с
Bмагнитная индукция,Тесла

Радиус траектории для протона будет вычисляться по аналогичной формуле

Из этой формулы видно что при одинаковых скоростях электрона и протона радиус траектории протона будет значительно больше, чем у электрона пропорционально отношению масс этих частиц

Аналогично при больших значениях скорости (выше примерно 2 · 10 7 м/с) в расчетах нельзя использовать массу покоя протонов mp, а необходимо учитывать релятивистское увеличение массы.

Видео:Определение шага винтовой линииСкачать

Определение шага винтовой линии

Определите радиус окружности и период обращения электрона. Физика, 11 класс, параграф 1-7, 4 задача. Мякишев и Буховцев

Всем привет. Решили уже?

Определите радиус окружности и период обращения электрона в однородном магнитном поле с индукцией B =0,01 Тл. Скорость электрона перпендикулярна вектору магнитной индукции и равна 106 м/с.

Привет! Вот
Сила Лоренца является центростремительной силой:
Как определить радиус и период окружности вращения электрона
Как определить радиус и период окружности вращения электрона
Период обращения:
Как определить радиус и период окружности вращения электрона
Ответ: 0,57 мм; 3,6 нс.

Видео:Все виды движения в магнитном поле | Физика ЕГЭ 2023 | УмскулСкачать

Все виды движения в магнитном поле | Физика ЕГЭ 2023 | Умскул

№ 842. Электрон движется в однородном магнитном поле индукцией В = 4 мТл. Найти период Т обращения электрона.

Как определить радиус и период окружности вращения электрона

Как определить радиус и период окружности вращения электронаКак определить радиус и период окружности вращения электрона

Как определить радиус и период окружности вращения электрона Решебник по физике за 10, 11 класс (А.П. Рымкевич, 2001 год),
задача №842
к главе «ГЛАВА IX. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. 39. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Магнитный поток. Закон Ампера. Сила Лоренца. Магнитные свойства веществ».

Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER

Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)

Нажмите на значок глаза возле рекламного блока, и блоки станут менее заметны. Работает до перезагрузки страницы.

📹 Видео

11 класс.Элементы 4 периода.Электронные формулы.Скачать

11 класс.Элементы 4 периода.Электронные формулы.

Движение заряженной частицы в магнитном поле | Физика ЕГЭ с Никитой АрхиповымСкачать

Движение заряженной частицы в магнитном поле | Физика ЕГЭ с Никитой Архиповым

Урок 64. Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость. Геостационарная орбитаСкачать

Урок 64. Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость. Геостационарная орбита

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ за 24 минуты. ЕГЭ Физика. Николай Ньютон. ТехноскулСкачать

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ за 24 минуты. ЕГЭ Физика. Николай Ньютон. Техноскул

Радиусы в Боровской модели. Часть 1(видео 7) | Квантовая физика | ФизикаСкачать

Радиусы в Боровской модели. Часть 1(видео 7) | Квантовая физика | Физика

Линейная и угловая скорости при равномерном движении по окружностиСкачать

Линейная и угловая скорости при равномерном движении по окружности

55. Движение частиц в электромагнитных поляхСкачать

55. Движение частиц в электромагнитных полях

Угловая скорость и радианная мера углаСкачать

Угловая скорость  и радианная мера угла

Загадка радиуса протона: в чём она состоит и как мы её разгадали?Скачать

Загадка радиуса протона: в чём она состоит и как мы её разгадали?
Поделиться или сохранить к себе: