Помогите!!! Заряженная частица влетает в некоторой точке под углом альфа в параллельные...

0 голосов
37 просмотров

Помогите!!! Заряженная частица влетает в некоторой точке под углом альфа в параллельные электрическое и магнитное поля с напряженностью Е и В соответственно. При каких значениях начальной скорости частица может вернуться в исходную точку? Масса частицы m, заряд q.


Физика (30.8k баллов) | 37 просмотров
0

Развлекаетесь, даря баллы, или таланты разыскиваете?

0

Нет. Просто новая тема. Я еще не отработал. не получается. Точнее у меня какая-то ерунда в ответе выходит. Если можете решить с пояснением- помогите!

0

понятно, что решать через работу,которая по замкнутому контуру будет равна нулю, но,наверное, где-то ошибаюсь и у меня все сокращается..

Дано ответов: 2
0 голосов
Правильный ответ

На заряд в магнитном поле действует сила F1=q*v*B*sin(alpha) под действием которой заряд движется по поверхности цилиндра (по спирали) радиуса R
F=q*v*B*sin(alpha) = q*w*B*R = ma1 = mw^2*R
w = q*B / m
1 оборот по поверхности цилиндра частица проходит за время t1 = 1/f = 2*pi/w = 2*pi*m/(q*B)
на заряд в электрическом поле Е действует сила F2=E*q под действием которой заряд изменяет скорость
E*q = ma2
a2=E*q/m
за время равное t2 = 2*v*cos(alpha)/a2=2*v*cos(alpha)*m/(E*q) заряд меняет продольную составляющую скорости на противоположную
за это время должно пройти целое количество оборотов по поверхности цилиндра радиуса R
t2 = n*t1
2*v*cos(alpha)*m/(E*q) = n * 2*pi*m/(q*B)
v*cos(alpha)/(E) = n*pi /(B)
v*cos(alpha) = n*pi*E/B - условие при котором заряженная частица вернется через исходную точку












(219k баллов)
0 голосов

Период совершения одного витка спирали равен, как известно:
T=2\pi \frac{m}{qB}.
Ускорение, возникающее вследствие воздействия электрического поля:
a= \frac{Eq}{m}
Частица может вернуться в исходную точку, если существует натуральное число n, для которого выполняется равенство:
anT=2V\cos\alpha (это следует из того, что по возвращении величина продольной составляющей скорости станет такой же, как и при влёте, а её знак будет обратным).
То есть:  n= \frac1{\pi} \frac{B}{E}\cos\alpha
Хорошая задача.

(4.1k баллов)
0

Интересно! я в этом направлении и не думал! Правда, на смартфоне формул не видно, но сам разберусь. Спасибо!

0

Не могу понять откуда формула для периода взялась.