Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть четвертая. Электромагнетизм. Филимонова Л.В. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

43
Указания по решению. При движении проводника с такой же скоростью пере-
мещаются относительно магнитного поля и свободные электроны в нем. Тогда
на отдельный свободный электрон действует сила Лоренца
],[ BveF
Л
⋅−= .
Под ее действием свободные электроны смещаются к
одному краю проводника, создавая на его концах
разность потенциалов. Смещение электронов
прекращается, когда сила Лоренца уравновешивается
силой кулоновского отталкивания электронов. При
этом уравниваются и значения работы по перемещению электронов для указан-
ных сил:
lFeU
Л
=
⇒
l
eU
F
Л
= .
Вычислите самостоятельно.
Задача №3.4. Электрон со скоростью v=1 Мм/с влетает в ОМП под углом
ϕ
=60
0
к направлению поля. Напряженность магнитного поля Н=1,5 кА/м. По-
кажите, что в этом случае траекторией электрона будет винтовая линия. Опре-
делите ее шаг h и радиус R. [9,49 мм; 2,62 мм] (8, с. 161)
Указания по решению.
I-й этап. Представим заданное движение электрона как
сумму
двух движений
6
: 1) движение со скоростью
||
v в
направлении силовых линий магнитного поля; 2)
движение со скоростью
⊥
v в направлении, перпенди-
кулярном этим силовым линиям. Каждое из этих
движений рассмотрим по отдельности, а затем сложим
полученные результаты
для получения ответа к задаче.
1) Если скорость заряженной частицы в ОМП параллельна вектору
B
, т.е. в
формуле (3.5) 0=
α
, тогда 0sin
=
α
и
α
sin
⋅
=
BvqF
Л
=0. В этом случае при
отсутствии иных силовых полей частица будет двигаться равномерно, а следо-
6
Вспомните решение задачи в механике о броске тела под углом к горизонту. 
Указания по решению. При движении проводника с такой же скоростью пере-
мещаются относительно магнитного поля и свободные электроны в нем. Тогда
на отдельный свободный электрон действует сила Лоренца
                                                             F Л = − e ⋅ [ v, B ] .
                                  Под ее действием свободные электроны смещаются к
                                  одному краю проводника, создавая на его концах
                                  разность         потенциалов.           Смещение    электронов
                                  прекращается, когда сила Лоренца уравновешивается
                                  силой кулоновского отталкивания электронов. При
этом уравниваются и значения работы по перемещению электронов для указан-
ных сил:
                                                                 eU
                                        eU = FЛ l ⇒ FЛ =            .
                                                                  l
Вычислите самостоятельно.


Задача №3.4. Электрон со скоростью v=1 Мм/с влетает в ОМП под углом
ϕ=600 к направлению поля. Напряженность магнитного поля Н=1,5 кА/м. По-
кажите, что в этом случае траекторией электрона будет винтовая линия. Опре-
делите ее шаг h и радиус R. [9,49 мм; 2,62 мм] (8, с. 161)
Указания по решению. I-й этап. Представим заданное движение электрона как
сумму двух движений6: 1) движение со скоростью v|| в
направлении силовых линий магнитного поля; 2)
движение со скоростью v ⊥ в направлении, перпенди-
кулярном этим силовым линиям. Каждое из этих
движений рассмотрим по отдельности, а затем сложим
полученные результаты для получения ответа к задаче.
1) Если скорость заряженной частицы в ОМП параллельна вектору B , т.е. в
формуле (3.5) α = 0 , тогда sin α = 0 и FЛ = q v B ⋅ sin α =0. В этом случае при
отсутствии иных силовых полей частица будет двигаться равномерно, а следо-
6
    Вспомните решение задачи в механике о броске тела под углом к горизонту.


                                                      43

Страницы