3 svar
348 visningar
MrBoom behöver inte mer hjälp
MrBoom 61 – Fd. Medlem
Postad: 2 maj 2017 11:37

Krökningsradie elektron

10. En elektron kommer med solvinden in i jordens magnetf¨alt med en fart 400 km/s. Om styrkan p˚a
magnetf¨altet ¨ar 4.0×10^−5 T, och det ¨ar vinkelr¨att mot elektronens hastighet, vilken kr¨okningsradie
f˚ar elektronens bana?
A. 6 nm B. 6 cm C. 6 km D. 6 × 108 m

Ingen aning hur jag ska gå till väga...

Smutstvätt 25081 – Moderator
Postad: 2 maj 2017 12:23

Situationen ser ut ungefär såhär. Under sin tid i jordens magnetfält (eller ja, den del av fältet som är starkt nog att påverka någonting). Svängningen orsakas av jordens magnetfält, och håller elektronen i en cirkulär rörelse så länge fältet är starkt nog. Eftersom elektronen hålls i den cirkulära rörelsen kan kraften beräknas som en vanlig centripetalkraft. Vi får då uttrycket:

Fmagnetisk=Fcentripetal

Q·v·B=m·v2r

Förenkla och flytta om och vi får:

r=m·vQ·B

Vilket med insatta siffror ger r = 6 cm. Dubbelkolla dock gärna detta med facit, det var ett tag sedan jag gjorde sånt här i skolan. :)

MrBoom 61 – Fd. Medlem
Postad: 2 maj 2017 12:27

Det stämmer mycket bra, tack så mycket! :)

Guggle 1364
Postad: 2 maj 2017 12:32 Redigerad: 2 maj 2017 12:33

En partikel med laddningen Q i ett magnetfält B påverkas av en kraft F vinkelrätt mot såväl magnetfältet som rörelseriktningen v

F=Qv×B \mathrm{F}=Q\mathbf{v}\times\mathbf{B}

Eftersom kraften är vinkelrät mot rörelseriktningen kommer partikelns bana krökas av enligt ett annat från gymnasiefysiken välkänt samband. Kombinera sambanden och lös ut R.

Slutligen, notera att det skiljer väldigt många tiopotenser mellan svaren, du kan därför välja att räkna i endast storleksordningar vilket spar dyrbar tid.

Svara
Close