Ένα ηλιακό σωματίδιο άλφα που ταξιδεύει σε δεξιά γωνίες σε μαγνητικό πεδίο 0,2 Weber ανά Ms εμπειρία σε μια δύναμη 3,84 x 10-14 N. Ποιο είναι το σωματίδιο ταχύτητας;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση των εννοιών

* Μαγνητική δύναμη σε ένα φορτισμένο σωματίδιο: Ένα φορτισμένο σωματίδιο που κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο βιώνει μια δύναμη. Το μέγεθος αυτής της δύναμης δίνεται από:

F =qvb sin θ

όπου:

* F είναι η μαγνητική δύναμη

* Q είναι το φορτίο του σωματιδίου

* V είναι η ταχύτητα του σωματιδίου

* Β είναι η δύναμη του μαγνητικού πεδίου

* θ είναι η γωνία μεταξύ της ταχύτητας και του μαγνητικού πεδίου

* σωματίδιο άλφα: Ένα σωματίδιο άλφα είναι ο πυρήνας ενός ατόμου ηλίου, που αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Έχει χρέωση +2Ε (διπλάσια της στοιχειώδους φόρτισης).

Υπολογισμοί

1. Προσδιορίστε τα γνωστά:

* F =3.84 x 10^-14 N (Μαγνητική δύναμη)

* B =0.2 WB/m² (αντοχή μαγνητικού πεδίου)

* q =+2e =2 * 1.602 x 10^-19 C (φορτίο σωματιδίου άλφα)

* θ =90 ° (η ταχύτητα είναι κάθετη στο μαγνητικό πεδίο)

2. Χρησιμοποιήστε την εξίσωση μαγνητικής δύναμης:

F =qvb sin θ

Δεδομένου ότι η Sin 90 ° =1, η εξίσωση απλοποιείται σε:

F =QVB

3. Επίλυση για την ταχύτητα (v):

v =f / (qb)

v =(3.84 x 10^-14 n) / (2 * 1.602 x 10^-19 C * 0.2 wb / m²)

V ≈ 5.99 x 10^5 m/s

απάντηση: Η ταχύτητα του σωματιδίου άλφα είναι περίπου 5.99 x 10^5 m/s .