Номер 7, страница 147 - 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 7, страница 147.
№7 (с. 147)
Решение. №7 (с. 147)

Решение 2. №7 (с. 147)
Дано:
Индукция магнитного поля $B = 0,2$ Тл
Заряд электрона $q = e = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл
Масса электрона $m_e = 9,1 \cdot 10^{-31}$ кг
Все данные представлены в системе СИ.
Найти:
Период обращения электрона $T$.
Решение:
На электрон, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца $F_Л$. Поскольку электрон движется по окружности, его скорость $\vec{v}$ перпендикулярна вектору магнитной индукции $\vec{B}$. В таком случае модуль силы Лоренца определяется формулой:
$F_Л = qvB$
Эта сила является центростремительной, она сообщает электрону центростремительное ускорение и заставляет его двигаться по окружности. Согласно второму закону Ньютона, центростремительная сила равна:
$F_ц = m_e a_ц = m_e \frac{v^2}{r}$
где $m_e$ — масса электрона, а $r$ — радиус окружности.
Приравняв выражения для силы Лоренца и центростремительной силы, получаем:
$qvB = m_e \frac{v^2}{r}$
Из этого уравнения можно выразить радиус траектории $r$. Сократив на скорость $v$, получим:
$qBr = m_e v \implies r = \frac{m_e v}{qB}$
Период обращения $T$ — это время, за которое электрон совершает один полный оборот. Он связан со скоростью $v$ и радиусом окружности $r$ соотношением:
$T = \frac{2\pi r}{v}$
Подставим в эту формулу выражение для радиуса $r$:
$T = \frac{2\pi}{v} \left( \frac{m_e v}{qB} \right)$
Сократив скорость $v$, получим итоговую формулу для периода:
$T = \frac{2\pi m_e}{qB}$
Как видно из формулы, период обращения не зависит от скорости электрона и радиуса его траектории.
Подставим числовые значения:
$T = \frac{2 \pi \cdot 9,1 \cdot 10^{-31} \text{ кг}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} \cdot 0,2 \text{ Тл}} = \frac{18,2 \pi}{0,32} \cdot 10^{-12} \text{ с} \approx 56,875 \pi \cdot 10^{-12} \text{ с}$
Выполним вычисления, используя $\pi \approx 3,14159$:
$T \approx 56,875 \cdot 3,14159 \cdot 10^{-12} \text{ с} \approx 1,787 \cdot 10^{-10} \text{ с}$
Округлим результат до двух значащих цифр, так как исходные данные имеют по две значащие цифры:
$T \approx 1,8 \cdot 10^{-10} \text{ с}$
Ответ: $T \approx 1,8 \cdot 10^{-10}$ 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 7 расположенного на странице 147 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 №7 (с. 147), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.