Fysik
Electron in a magnetic field
Hej derude!
Jeg har åbenbart fået en mindre hjerneblødning, og kan simpelthen ikke løse en hjemmeopgave jeg har fået for. Den handler om en enkelt elektron der bevæger sig i et magnetfelt:
An electron with a speed of 5.00*10^8 cm/s enter a magnetic field of magnitude 1.00*10^3 N/C, travelling along a field line in the dirction that retards its motion.
a) How far will the electron travel in the field before stopping momentarily?
b) How much time will have elapsed?
c) If the region containing the electric field is 8.00 mm long (too short for the electron to stop within it), what fraction of the electron’s initial kinetic energy will be los in that region?
Det er specielt sektion a) jeg har brug for hjælp til, tror i hvert fald godt jeg kan løse b) hvis jeg lige får hul på bylden. Mine ideer er indtil videre:
- Udregne den kraft, der påvirker electronen (har fundet den til at være -1.602*10^-19, da der kun er en, og den derfor er lig elementarladningen. Er i tvivl om den skal være negativ, det tror jeg den skal?
- Finde decelerationen af elektronen i magnetfeltet, som ifølge mine beregninger viser sig at have samme størrelse som magnetfeltet (1.00*10^3). Kan ikke lige gennemskue enheden? Ved dog at den skal være negativ.
- Inddrage en formel fra klassisk mekanik, som kan bruges når a er konstant: v2 = v02 + 2a (x - x0), og bytte den rundt, så den giver x-x0.
Hvordan lyder det? Og er der nogen gode fifs til b og c (specielt c)?
Tusind tak på forhånd.
Elisabeth.
Ps. Hvis der er problemer med at opgaven står på engelsk, kan jeg godt oversætte. :)
Svar #2
22. november 2009 af Bethsen (Slettet)
F = q*E, hvor q er elementarladningen gange antal elektroner, og E er størrelsen af det elektriske felt (1.00*10^3 N/C).
Det er den eneste formel jeg rent faktisk har kunnet finde i kapitlet i bogen.. :S
Svar #3
22. november 2009 af Jerslev (Slettet)
#2: E er størrelsen af det elektriske felt; ikke magnetfeltet. Størrelsen af magnetfelter betegnes som regel B.
Du skal ind og kigge på Lorentz-kræften.
Svar #4
22. november 2009 af Bethsen (Slettet)
Nej, jeg har da skrevet noget vrøvl der..
Den er 1.602*10^-16, ikke i -19.. :P
Sorry!
Svar #5
22. november 2009 af Bethsen (Slettet)
Ej, det går helt galt nu. Det er et eletrisk felt, ikke et magnetfelt. Det er altså næsten pinligt.
Som sagt, en mindre hjerneblødning. :P
Kan det lade sig gøre på den måde, når nu det er rettet? Den burde i følge mærkningen i bogen overhovedet ikke være særlig svær..
Svar #6
22. november 2009 af Jerslev (Slettet)
#5: Jeg mente nok, at opgaven var ret mærkelig, når du arbejder med et magnetfelt, for i magnetfelter bliver ladede partiklers baner til cirkler. xD
Men ja, du skal udregne kraften og integrere den op langs vejen - eller blot beregne den tilsvarende acceleration.
Svar #7
22. november 2009 af Bethsen (Slettet)
Okay - og i hjerneblødningssprog betyder det, at det lyder rigtigt, det jeg har tænkt mig at gøre, ikke?
Og tusind tak for hjælpen.. ;)
Svar #8
23. november 2009 af Bethsen (Slettet)
Hej igen derude!
Jeg tror ikke helt jeg forstår spørgsmål c alligevel - nogen der kan hjælpe med forståelsen?
Svar #9
24. november 2009 af Jerslev (Slettet)
#8: Du vil have en længde på 8mm, som elektronen skal bevæge sig igennem. I løbet af denne strækning bliver den jo udsat for en kraft, der bremser den. Spørgsmålet er, hvor meget kinetisk energi, der ryger ved denne opbremsning.
Skriv et svar til: Electron in a magnetic field
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.