Однородное магнитное поле, индукция которого равна 10 мТл, направлено перпендикулярно однородному электрическому полю напряженностью 17 кВ/м. Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов 15 кВ и влетев в область, занятую полями, со скорoстью, перпендикулярной обоим полям, движется равномерно и прямолинейно. Определить отношение q / m для этого иона. ? Нужен рисунок, решение есть. На рисунке указать силу лоренца и кулона.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем ускорение иона под действием электрического поля. Ускорение определяется следующей формулой:

a = E*q/m, гд
a - ускорение
E - напряженность электрического поля
q - заряд иона
m - масса иона.

Подставляем известные значения
a = 17 кВ/м * q/m

Теперь найдем ускорение иона под действием магнитного поля. Ускорение в этом случае равно нулю, так как скорость иона постоянна. Сила Лоренца, действующая на ион, компенсируется силой электрического поля. Сила Лоренца для заряда, движущегося перпендикулярно магнитному полю и скорости, вычисляется по формуле:

F = qvB, гд
F - сила Лоренца
v - скорость иона
B - индукция магнитного поля.

Так как сила Лоренца равна силе электрического поля, можно записать:

Eq = qv*B,

Отсюда можно найти скорость, с которой движется ион:

v = E / B = 17 кВ/м / 10 мТл = 1.7*10^6 м/с.

Из условия равномерного движения иона следует, что скорость, направленная перпендикулярно обоим полям, равна скорости, направленной только в направлении электрического поля:

v = E / B = 1.7*10^6 м/с.

Теперь можем найти отношение q / m:

q / m = a / v = (17 кВ/м) / (1.710^6 м/с) = 110^4 Кл / кг.

Таким образом, отношение q / m для этого иона равно 1*10^4 Кл / кг.