1. Oblicz promień okręgu, po którym będą poruszać się elektrony wlatujące w obszar jednorodnego pola magnetycznego o indukcji B=0,2nT do jego linii. Elektrony zostały uprzednio rozpędzone polem elektrycznym, w którym przeszły różnicę potencjałów U=100V. Oblicz: a) okres T przebiegu elektronów po okręgu b) pracę jaką wykona w określonym czasie pole magnetyczne działające na elektrony. Wiemy, że ładunek elektronu E(epsylon) = 1,6 \cdot 10 ^{-19} C, a jego masa m=9,1 \cdot 10 ^{-31} kg
2. Oblicz wartość siły działającej na przewodnik o długościl = 0,2 m, przez który płynie prąd o natężeniu I=0,5mA umieszczony w polu magnetycznym o indukcji B= 0,1 T. Obliczenia wykonaj dla trzech położeń przewodnika względem linii pola: a) równolegle, b) prostopadle, c) pod kątem 30º
Proszę o dokładne wypisanie wzorów i obliczeń.
Energia elektronu po rozpędzeniu w polu elektrycznym
eU=mv^2/2
e=1,6*10^-19 C ładunek elektronu
c=3*10^8 m/s
h=6,63*10^-34 J s stała Plancka
m=9,1*10^-31 kg masa elektronu
U=100 V
v= (2*1,6*10^-19*100/9,1*10^-31)^0,5=5,9299E6
v=5,93*10^6 m/s
Promień toru elektronu
mv^2/r=evB
B= 0,2 nT= 2*10^-10 T
jeżeli 0,2 nT jest prawidłowe to mamy dalej
r=mv/eB
r= 9,1*10^-31*5,93*10^6/1,6*10^-19*2*10^-10
r=169 000 m
r=1,69*10^5
Okres obiegu T
T=2πr/v= 2*π*1,69*10^5/5,93*10^6
T=0,179 s
Praca
W=Fscosα
α=90
cosα=0
W=0
2.
F=ILBsinα
L=0,2 m
I=0,5 mA= 0,5*10^-3=0,0005=5*10^-4
B=0,1 T
a.
α=0
F= 5*10^-4*0,2*0,1*sin(0)=0 N
b.
α=90
F= 5*10^-4*0,2*0,1*sin(90)
F=10^-5 N
c.
α=30
F= 5*10^-4*0,2*0,1*sin(30)
F==5*10^-6 N