Условие задачи:
Каким должен быть модуль скорости электрона, чтобы его движение было прямолинейным, когда он влетает во взаимно перпендикулярные электрическое поле с напряженностью 1 кВ/м и магнитное поле с индукцией 1 мТл?
Задача №8.2.16 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(E=1\) кВ/м, \(B=1\) мТл, \(\upsilon-?\)
Решение задачи:
На электрон, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца \(F_Л\), которую определяет следующая формула:
\[{F_Л} = B\upsilon e\sin \alpha \;\;\;\;(1)\]
Здесь \(B\) — индукция магнитного поля, \(\upsilon\) — скорость электрона, \(e\) — модуль заряда электрона, \(\alpha\) — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции. Угол \(\alpha\) примем равным 90°, чтобы у нас не появилось неизвестной величины, хотя его величина может быть и другой, при этом электрон также будет двигаться равномерно.
Направление действия силы Лоренца определяется правилом левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в нее, а четыре вытянутых пальца направить по направлению движения положительного заряда (или против направления отрицательного заряда, как в нашем случае), то большой палец, оставленный на 90°, покажет направление силы Лоренца. В нашем случае (при таком направлении вектора магнитной индукции) сила Лоренца направлена вправо.
Также на электрон со стороны электрического поля напряженностью \(E\) действует сила \(F_{эл}\), модуль которой можно определить по формуле:
\[{F_{эл}} = Ee\;\;\;\;(2)\]
Так как электрон имеет заряд отрицательного знака, то направление силы \(F_{эл}\) противоположно направлению вектора напряженности \(E\).
Электрон будет двигаться прямолинейно, если силы \(F_Л\) и \(F_{эл}\) будут равны, поэтому приравняем (1) и (2):
\[B\upsilon e\sin \alpha = Ee\]
\[B\upsilon \sin \alpha = E\]
Откуда искомая скорость \(\upsilon\) равна:
\[\upsilon = \frac{E}{{B\sin \alpha }}\]
Посчитаем ответ:
\[\upsilon = \frac{{1000}}{{{{10}^{ — 3}} \cdot \sin 90^\circ }} = {10^6}\;м/с\]
Ответ: 106 м/с.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
8.2.15 Электрон, имея скорость 2000 км/с, влетел в однородное магнитное поле с индукцией
8.2.17 Двухвалентный ион движется со скоростью 481 км/с в однородном магнитном поле
8.2.18 Циклотрон предназначен для ускорения протонов до энергии 5 МэВ. Определить
Встречаются индивидуально в своей квартире, реальные проститутки Калининград, это нечто - dosugkaliningrad.ru. Девочки Калининграда дадут вам всё, что вы ищете в сексе: яркие эмоции, страсть, разнообразие, приятные ощущения и множественные оргазмы на зло скучным соседям. Ласковые реальные проститутки Калининград, страстные и желанные, они такие заботливые и профессиональные, что интимный досуг тебе обеспечен. Твои мечты и желания реализуются.