Question

Магнитное поле с индукцией 126 мкТл направлено перпендикулярно электрическому полю, напряженность которого 10 В/м. Ион, летящий с некоторой скоростью, влетает в эти скрещенные поля. При какой скорости он будет двигаться прямолинейно? [79 км/с]. Нужно решение!!!

Answer 1

В системе отсчёта, связанной с ионом и движущейся сквозь магнитном поле индукцией В, возникает индукционное электрическое поле с напряжённостью $E_{ind}=Bv$
Приравнивая обе напряжённости друг другу, получаем выражение для скорости
v=[tex] \frac{E}{B}= 10/(126·10^-6 )=79365 m/s~79.4 km/s

Answer 2

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся две формулы: формула Лоренца для силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле, и формула для радиуса Лармора, которую можно использовать для определения траектории движения заряда в скрещенных электрическом и магнитном полях.

1. Формула Лоренца:

F = q * (E + v * B),

где F - сила, действующая на заряд q, E - напряженность электрического поля, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля.

2. Формула радиуса Лармора:

r = m * v / (q * B),

где r - радиус кривизны траектории движения частицы, m - ее масса.

Так как частица движется прямолинейно, то радиус кривизны должен быть равен бесконечности. Это происходит, когда скорость частицы направлена перпендикулярно к магнитному полю.

Зная эти формулы, мы можем решить данную задачу.

Из условия задачи дано: B = 126 мкТл = 126 * 10^(-6) Тл и E = 10 В/м. Также нам дано, что частица движется прямолинейно при скорости 79 км/с.

Подставим данные в формулу Лоренца:

0 = q * (10 V/м + 79 * 10^3 м/с * 126 * 10^(-6) Тл).

Данное уравнение позволяет нам определить заряд q частицы. Однако в данной задаче нам не дана информация о заряде частицы, поэтому мы не можем его определить.

Тем не менее, мы можем определить массу частицы, зная радиус кривизны и заряд:

r = m * (79 * 10^3 м/с) / (q * 126 * 10^(-6) Тл).

Так как r должно быть равно бесконечности, то масса частицы m должна быть бесконечно большой, то есть у частицы должна быть очень большая инерция.

Вывод: для того, чтобы частица двигалась прямолинейно в скрещенных электрическом и магнитном полях с данными значениями индукции магнитного поля и напряженности электрического поля, масса частицы должна быть бесконечно большой.