Номер 4, страница 146 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
11.8. Движение заряженных частиц в магнитном поле. 11. Электромагнетизм - номер 4, страница 146.
№4 (с. 146)
Решение. №4 (с. 146)

Решение 2. №4 (с. 146)
Дано:
Индукция магнитного поля, $B = 2$ Тл
Радиус окружности, $R = 1$ м
Масса α-частицы, $m = 6,7 \cdot 10^{-27}$ кг
Заряд α-частицы, $q = 3,2 \cdot 10^{-19}$ Кл
Найти:
Скорость α-частицы, $v$
Решение:
Когда заряженная частица (в данном случае α-частица) влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, на нее начинает действовать сила Лоренца. Эта сила всегда направлена перпендикулярно вектору скорости частицы, поэтому она не изменяет величину скорости, а только ее направление, заставляя частицу двигаться по окружности.
Величина силы Лоренца $F_Л$ определяется по формуле:
$F_Л = qvB\sin\alpha$
где $q$ — заряд частицы, $v$ — ее скорость, $B$ — индукция магнитного поля, а $\alpha$ — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции. По условию задачи, частица влетает в поле перпендикулярно его силовым линиям, следовательно, $\alpha = 90^\circ$, и $\sin(90^\circ) = 1$. Тогда формула упрощается:
$F_Л = qvB$
Сила Лоренца является центростремительной силой $F_ц$, которая удерживает частицу на круговой траектории. Центростремительная сила связана с массой $m$, скоростью $v$ и радиусом траектории $R$ следующим соотношением (согласно второму закону Ньютона):
$F_ц = ma_ц = \frac{mv^2}{R}$
Приравнивая выражения для силы Лоренца и центростремительной силы, получаем:
$qvB = \frac{mv^2}{R}$
Из этого уравнения мы можем выразить искомую скорость $v$:
$qBR = mv$
$v = \frac{qBR}{m}$
Теперь подставим в полученную формулу числовые значения из условия задачи:
$v = \frac{(3,2 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}) \cdot (2 \text{ Тл}) \cdot (1 \text{ м})}{6,7 \cdot 10^{-27} \text{ кг}}$
$v = \frac{6,4 \cdot 10^{-19}}{6,7 \cdot 10^{-27}} \frac{\text{м}}{\text{с}} \approx 0,9552 \cdot 10^8 \frac{\text{м}}{\text{с}}$
Округлим результат до двух значащих цифр, так как данные в условии имеют такую точность:
$v \approx 9,6 \cdot 10^7 \frac{\text{м}}{\text{с}}$
Ответ: скорость α-частицы равна приблизительно $9,6 \cdot 10^7$ м/с.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 4 расположенного на странице 146 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №4 (с. 146), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.