Задача по физике связанная с магнитным полем Заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля с индукцией В = 1 Тл, имея скорость V1 = 1 м/с, вектор которой перпендикулярен вектору B магнитной индукции. Траектория движения частицы изображена на рисунке. На какой угол а изменит свое направление вектор скорости частицы после её выхода из поля, если h = 0,05 м, а L = 1 м. Удельный заряд частицы по абсолютной величине равен q/m = 0,1 Кл/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи будем использовать свойства движения заряженной частицы в магнитном поле.

Частица с зарядом q и массой m, вошедшая в однородное магнитное поле, будет двигаться по круговой траектории с радиусом R, определяемым формулой:

[
R = \frac{mv}{|q|B}
]

где:

Сначала найдем массу частицы, используя удельный заряд:

[
m = \frac{q}{\frac{q}{m}} = \frac{q}{0.1}
]

Для упростения можно выразить радиус:

[
R = \frac{m v}{|q| B} \rightarrow R = \frac{v m}{|q| B} = \frac{v}{\frac{|q|}{m} B}
]
Подставляя известные значения:
[
R = \frac{1}{0.1 \cdot 1} = 10 \, \text{м}
]

Теперь, зная, что частица движется по дуге радиусом 10 м, можем определить угол (\alpha), на который она отклонится при выходе из магнитного поля.

При расчете пути, который проходит частица в магнитном поле, мы можем использовать длину дуги ( L = 1 \, \text{м} ):

Длина дуги определяется формулой:
[
s = R \cdot \theta
]

Где (\theta) - угол в радианах. Выразим угол через длину дуги:

[
\theta = \frac{L}{R} = \frac{1}{10} = 0.1 \, \text{рад}
]

Теперь мы можем найти угол в градусах:

[
\alpha = \theta \cdot \left( \frac{180^\circ}{\pi} \right) \approx 0.1 \cdot \left( \frac{180}{3.14} \right) \approx 5.73^\circ
]

Таким образом, угол, на который изменит своё направление вектор скорости частицы после выхода из магнитного поля, составляет приблизительно:

[
\alpha \approx 5.73^\circ
]