1. В однородное магнитное поле влетает электрон имеющий скорость v = 2,0 × 105 м/с, под углом α = 45°к направлению вектора магнитной индукции B. Какое наименьшее значении Bmin должна быть индукция магнитного поля что бы электрон мог оказаться в точке, находящейся на расстоянии h = 2,0 см от начальной точки?
Решение. Составляющая скоростью vx, вдоль линии магнитной индукции определяет расстояние которое в этом направление пройдет электрон
h = vxT.
(1)
Перпендикулярно к линиям поля электрон движется по окружности под воздействием силы Лоренца
Решение. Составляющая скоростью vx, вдоль линии магнитной индукции определяет расстояние которое в этом направление пройдет электрон
h = vxT.
(1)
Перпендикулярно к линиям поля электрон движется по окружности под воздействием силы Лоренца
image35-558.jpg
Скорость движения по окружности будет
image35-559.jpg
Имеем
image35-560.jpg
(2)
Подставим Т из уравнения (2) в (1)
image35-561.jpg
Откуда
image35-562.jpg
Теперь мы можем определить численное значение
вот пример такой задачи
Заметим, что при прохождении точки π/2 шарик должен иметь неотличимое натяжение нити, иначе она согнется и полный оборот не получится.
Тогда по второму закону Ньютона имеем: mg = ma, т.е. a = g
Центростремительное ускорение шарика в точке π/2: g = V2^2 / R => V2^2 = g R
Теперь прибегнем к закону сохранения энергии (в точке -π/2 и π/2). Получаем (V1 - начальная скорость шарика, которую мы ищем):
mV1^2 / 2 = mV2^2/2 + mg2R
mV1^2 / 2 = (mgR + 4mgR) / 2
mV1^2 = 5mgR
V1 = √5gR