Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Магнитное поле => Магнетизм => Электродинамика => Движение заряда => : Антон Огурцевич 10 June 2015, 10:37

: Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное поле
: Антон Огурцевич 10 June 2015, 10:37
Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное поле с индукцией В = 5 мТл и электрическое поле с напряжённостью Е = 30 кВ/м. Вычислите ускорение альфа-частицы, если её скорость равна υ = Мм/с и перпендикулярна силовым линиям обоих полей. Силы, действующие со стороны этих полей на альфа-частицу, направлены противоположно друг другу. Сделать рисунок.
: Re: Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное поле
: Сергей 10 June 2015, 17:49
Решение.
Покажем рисунок, учитываем, что силы, действующие со стороны этих полей на альфа-частицу, направлены противоположно друг другу.
Для решения задачи используем второй закон Ньютона:
\[ \begin{align}
  & \vec{F}=m\cdot \vec{a},\ {{{\vec{F}}}_{L}}+{{{\vec{F}}}_{K}}=m\cdot \vec{a},\ Ox:{{F}_{L}}-{{F}_{K}}=m\cdot a,\ a=\frac{{{F}_{L}}-{{F}_{K}}}{m}\ \ \ (1). \\
 & {{F}_{L}}=B\cdot \upsilon \cdot q\cdot \sin \alpha ,\ \alpha =90,\ \sin \alpha =1,\ {{F}_{L}}=B\cdot \upsilon \cdot q\ \ \ (2),\ {{F}_{K}}=q\cdot E\ \ \ (3), \\
 & a=\frac{B\cdot \upsilon \cdot q\ -q\cdot E}{m},\ a=\frac{q\cdot (B\cdot \upsilon \ -E)}{m},\ \ \ (4). \\
\end{align} \]
q = 2∙1,6∙10-19 Кл, q = 3,2∙10-19 Кл , q – заряд альфа-частицы.
m = 4∙1,67∙10-27 кг, m = 6,68∙10-27 кг, m – масса альфа-частицы.
\[ a=\frac{3,2\cdot {{10}^{-19}}\cdot (5\cdot {{10}^{-3}}\cdot 2\cdot {{10}^{6}}-30\cdot {{10}^{3}})}{6,67\cdot {{10}^{-27}}}=-9,6\cdot {{10}^{11}}. \]
a = 9,6∙1011 м/с2.