Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»
ru/10.1.4.md
+38 −3
| @@ -1,11 +1,46 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $10.1.4.$ [Вставьте условие задачи] | ||
| + | $10.1.4.$ Как относятся радиусы траекторий двух электронов с кинетической энергией $K_{1}$ и $K_{2}$, если однородное магнитное поле перпендикулярно их скорости? | ||
| + | |||
| ### Решение | |||
| − | fsd | ||
| + | Когда электрон движется в магнитном поле, на него действует сила Лоренца, которая заставляет его двигаться по круговой траектории. Сила Лоренца для электрона, движущегося с скорость $\upsilon$ перпендикулярно магнитному полю $B$, равна: | ||
| + | $$F=e\upsilon B$$ | ||
| + | |||
| + | Центростремительное ускорение для кругового движения описывается выражением: | ||
| + | |||
| + | $$a=\frac{\upsilon^{2}}{R}$$ | ||
| + | |||
| + | Запишем второй закон Ньютона: | ||
| + | |||
| + | $$e\upsilon B=\frac{m_{e}\upsilon^{2}}{R}$$ | ||
| + | |||
| + | Из этого уравнения можно выразить радиус траектории $R$: | ||
| + | |||
| + | $$R=\frac{m_{e}\upsilon}{eB} \tag{1}$$ | ||
| + | |||
| + | Кинетическая энергия первого электрона: | ||
| + | |||
| + | $$K_{1}=\frac{1}{2}m_{e}\upsilon^{2}$$ | ||
| + | |||
| + | Отсюда выразим скорость: | ||
| + | |||
| + | $$\upsilon=\sqrt{\frac{2K_{1}}{m_{e}}}$$ | ||
| + | |||
| + | Подставим в (1): | ||
| + | |||
| + | $$R_{1}=\frac{m_{e}\sqrt{\frac{2K_{1}}{m_{e}}}}{eB}=\frac{\sqrt{2K_{1}m_{e}}}{eB} \tag{2}$$ | ||
| + | |||
| + | Аналогично для электрона с кинетической энергией $K_{2}$: | ||
| + | |||
| + | $$R_{2}=\frac{\sqrt{2K_{2}m_{e}}}{eB} \tag{3}$$ | ||
| + | |||
| + | Возьмем отношение радиусов: | ||
| + | |||
| + | $$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\sqrt{\frac{K_{1}}{K_{2}}}$$ | ||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | ||
| + | $$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\sqrt{\frac{K_{1}}{K_{2}}}$$ | ||
| @@ -1,11 +1,46 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $10.1.4.$ [Вставьте условие задачи] | $10.1.4.$ Как относятся радиусы траекторий двух электронов с кинетической энергией $K_{1}$ и $K_{2}$, если однородное магнитное поле перпендикулярно их скорости? | ||
| ### Решение | ### Решение | ||
| fsd | Когда электрон движется в магнитном поле, на него действует сила Лоренца, которая заставляет его двигаться по круговой траектории. Сила Лоренца для электрона, движущегося с скорость $\upsilon$ перпендикулярно магнитному полю $B$, равна: | ||
| $$F=e\upsilon B$$ | |||
| Центростремительное ускорение для кругового движения описывается выражением: | |||
| $$a=\frac{\upsilon^{2}}{R}$$ | |||
| Запишем второй закон Ньютона: | |||
| $$e\upsilon B=\frac{m_{e}\upsilon^{2}}{R}$$ | |||
| Из этого уравнения можно выразить радиус траектории $R$: | |||
| $$R=\frac{m_{e}\upsilon}{eB} \tag{1}$$ | |||
| Кинетическая энергия первого электрона: | |||
| $$K_{1}=\frac{1}{2}m_{e}\upsilon^{2}$$ | |||
| Отсюда выразим скорость: | |||
| $$\upsilon=\sqrt{\frac{2K_{1}}{m_{e}}}$$ | |||
| Подставим в (1): | |||
| $$R_{1}=\frac{m_{e}\sqrt{\frac{2K_{1}}{m_{e}}}}{eB}=\frac{\sqrt{2K_{1}m_{e}}}{eB} \tag{2}$$ | |||
| Аналогично для электрона с кинетической энергией $K_{2}$: | |||
| $$R_{2}=\frac{\sqrt{2K_{2}m_{e}}}{eB} \tag{3}$$ | |||
| Возьмем отношение радиусов: | |||
| $$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\sqrt{\frac{K_{1}}{K_{2}}}$$ | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | $$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\sqrt{\frac{K_{1}}{K_{2}}}$$ | ||