Для решения этой задачи мы воспользуемся уравнением, связывающим силу, магнитное поле и скорость заряженной частицы, такой как электрон. В общем случае, сила, действующая на заряд в магнитном поле, выражается следующим образом:
\[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \]
где:
- \( F \) — сила, действующая на заряд (в ньютонах),
- \( q \) — заряд электрона (в кулонах),
- \( v \) — скорость электрона (в метрах в секунду),
- \( B \) — модуль вектора магнитной индукции (в теслах),
- \( \theta \) — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.
Шаг 1: Подставить известные значения
Зная, что:
- \( F = 5,6 \cdot 10^{-13} \, \text{Н} \),
- \( B = 0,17 \, \text{Тл} \),
- заряд электрона \( q = 1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{К} \),
- угол \( \theta = 15^\circ \).
Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу.
Шаг 2: Переписать уравнение для скорости
Сначала выразим скорость \( v \):
\[ v = \frac{F}{q \cdot B \cdot \sin(\theta)} \]
Шаг 3: Вычислить синус угла
Для угла \( 15^\circ \) найдем синус:
\[ \sin(15^\circ) \approx 0,2588 \]
Шаг 4: Подставить значения в уравнение
Теперь подставим все известные значения в уравнение для скорости:
\[ v = \frac{5,6 \cdot 10^{-13}}{(1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot (0,17) \cdot (0,2588)} \]
Шаг 5: Вычислить скорость
Теперь вычислим числитель и знаменатель:
- Сначала вычислим знаменатель:
\[ (1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot (0,17) \cdot (0,2588) = 1,6 \cdot 0,17 \cdot 0,2588 \cdot 10^{-19} \]
\[ \approx 0,07379 \cdot 10^{-19} = 7,379 \cdot 10^{-21} \]
- Теперь подставим обратно в уравнение:
\[ v = \frac{5,6 \cdot 10^{-13}}{7,379 \cdot 10^{-21}} \]
- Это деление даёт:
\[ v \approx 7,59 \cdot 10^{7} \, \text{м/с} \]
Ответ
Скорость, с которой электрон влетает в магнитное поле, составляет примерно \( 7,59 \cdot 10^7 \, \text{м/с} \).