Q28P

Question

A particle undergoes uniform circular motion of radius 26.1 µm in a uniform magnetic field. The magnetic force on the particle has a magnitude of 1.60×10-17  N. What is the kinetic energy of the particle?

Step-by-Step Solution

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Answer

The kinetic energy of the particle is 2.09×10-22J  .

1Step 1: Listing the given quantities

Radius  r=26.1μm=26.1×10-6m.Magnetic force  F=1.60×10-17N

2Step 2: Understanding the concept of kinetic energy and centripetal force

We use the formula of centripetal force to derive the formula of kinetic energy, and then, using the given values, we can find the kinetic energy of the particle.  Formula:   Centripetal force,  F=mv2r Kinetic energy,  K=12mv2

3Step 3: Explanation

Since centripetal force is equal to magnetic force, the expression can be written as:F=mv2r Fr=mv2      But, we have,  KE=mv22    Therefore,KE=mv22        =Fr2      =1.60×10-1726.1×10-62      =2.09×10-22J.         Therefore, the kinetic energy of the particle is 2.09×10-22  .