Question

Решите пожалуйста номер 4.

Answer 1

Дано:

v=10^6 м/с

В=0.3 Тл

R=4 см=0.04 м

---------------------------

q=?

РЕШЕНИЕ:

Запишем формулу радиуса описанной окружности, при действии на заряженную частицу силы Лоренца:

$R=\frac{mV}{qB} \\ \\ q=\frac{mV}{RB} =\frac{2WV}{V^2RB} =\frac{2W}{VRB} =\frac{2*2*10^{-15} }{10^{6}*0.04*0.3 } =\frac{4*10^{-15} }{1.2*10^{4} } =3.3*10^{-19} Kulon$

2 вариант решения(более подробный):

На заряженную частицу при движении в магнитном поле действует сила Лоренца.

Формула для её нахождения:

F=q*v*B*sin α

α -угол между скоростью и магнитной индукцией

α=90° так как при движении по окружности скорость и вектор магнитной индукции перпендикулярны

sin α = sin 90°=1

Формула для расчёта силы Лоренца приобретает следующий вид:

F=qvB   ( где q -заряд, v -скорость, B - величина магнитной индукции)

Сила Лоренца сообщает движущейся со скоростью v частице центростремительное ускорение:

$a=\frac{v^2}{R}$

F=ma -центростремительная сила = силе Лоренца

Энергия частицы:

$W=\frac{mv^2}{2}$ ⇒mv²=2W

тогда

$qvB=\frac{mv^2}{R} =\frac{2W}{R} \\ \\ q=\frac{2W}{RvB} =\frac{2*2*10^{-15} }{0.3*0.04*10^{6} } =\frac{4*10^{-15} }{1.2*10^{4} } =3.3*10^{-19} Kulon$

Ответ: q ≈ 3.2*10^(-19) Кл

ПРИМЕЧАНИЕ:

(округлили до 3.2*10^(-19) - заряд двух элементарных зарядов,скорей всего альфа-частицы)