Cho chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một từ trường đều cảm ứng từ \(\;B = {10^{ - 4}}\left( T \right)\) theo phương vuông góc với từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10-31 kg và -1,6.10-19 C. Chu kì của electron trong từ trường là:
Trả lời bởi giáo viên
Khi e bay vào từ trường đều với quỹ đạo tròn thì lực Lorentz sẽ đóng vai trò là lực hướng tâm.
Ta có:
\({F_{ht}} = m{a_{ht}} \Leftrightarrow \left| e \right|vB = m\frac{{{v^2}}}{R} \to R = \frac{{mv}}{{\left| e \right|B}}\).
Mặt khác: tốc độ góc:
\(\omega = \frac{v}{R} = \frac{{\left| e \right|B}}{m}\)
Chu kì của electrong trong từ trường:
\(T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{\left| e \right|B}}.m = \frac{{2\pi }}{{1,{{6.10}^{ - 19}}{{.10}^{ - 4}}}}.9,{1.10^{ - 31}} = 3,{6.10^{ - 7}}(s) = 0,36\mu s\)
Hướng dẫn giải:
+ Khi e bay vào từ trường đều với quỹ đạo tròn thì lực Lorentz sẽ đóng vai trò là lực hướng tâm
Lực từ:
\(f{\rm{ }} = {\rm{ }}qBv.sin\alpha \)
Lực hướng tâm:
\({F_{ht}} = {\rm{ }}m{v^2}/R\)
+ Vận dụng các công thức trong chuyển động tròn