Задача В43. Электрон влетел в однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно магнитным линиям. Через какое время он окажется в точке влета? Масса и заряд электрона известны.
Обозначим массу электрона, е — модуль заряда электрона, — силу Лоренца, — угол между векторами скорости и магнитной индукции, v — скорость электрона, — его центростремительное ускорение, R — радиус окружности, Т — период.
Решение:
Электрон, влетевший в магнитное поле перпендикулярно магнитным линиям, станет двигаться по окружности, охватывающей эти линии. Время, через которое он окажется в точке влета, есть время полного оборота, т.е. период. При этом на электрон действует сила Лоренца, направленная в каждой точке траектории по радиусу к центру окружности.
Сила Лоренца
Так как = 90°, то
По второму закону Ньютона . Приравняем правые части двух последних равенств:
Теперь выразим центростремительное ускорение через линейную скорость электрона и период:
С учетом этого
Подставим правую часть этого выражения в предыдущую формулу:
Ответ:
Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:
Возможно вам будут полезны эти задачи: