Вопрос школьника
Два электрона влетают в однородное магнитное поле со скоростью υ = 5 • 106м/с Один из электронов влетает в поле в начале координат в положительном направлении оси X, двигаясь затем по окружности, пересекающей положительное направление оси Z на
Ответ от учителя
угле 45 градусов. Второй электрон влетает в поле в начале координат в отрицательном направлении оси X, двигаясь затем по окружности, пересекающей отрицательное направление оси Z на угле 45 градусов. Каковы будут траектории движения этих электронов в магнитном поле?
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Лоренца, который описывает силу, действующую на заряд в магнитном поле. Согласно этому закону, сила, действующая на заряд q со скоростью v в магнитном поле с индукцией B, равна F = qvBsin(α), где α — угол между векторами v и B.
Таким образом, для определения траектории движения электронов в магнитном поле необходимо знать направление и величину силы, действующей на электрон в каждый момент времени.
Для первого электрона, влетевшего в поле в начале координат в положительном направлении оси X, направление силы будет перпендикулярно плоскости, образованной векторами скорости и магнитной индукции. Таким образом, сила будет направлена в отрицательном направлении оси Y. Поскольку электрон движется со скоростью, перпендикулярной направлению силы, его траектория будет окружностью, пересекающей положительное направление оси Z на угле 45 градусов.
Для второго электрона, влетевшего в поле в начале координат в отрицательном направлении оси X, направление силы также будет перпендикулярно плоскости, образованной векторами скорости и магнитной индукции. Однако, поскольку электрон движется в противоположном направлении, направление силы будет противоположно направлению силы, действующей на первый электрон. Таким образом, сила будет направлена в положительном направлении оси Y. Аналогично первому электрону, траектория второго электрона будет окружностью, пересекающей отрицательное направление оси Z на угле 45 градусов.
Таким образом, траектории движения этих электронов в магнитном поле будут окружностями, пересекающими ось Z на угле 45 градусов, но с разными направлениями вращения. Первый электрон будет двигаться по окружности в положительном направлении оси Y, а второй — в отрицательном направлении оси Y.
