Заряженная частица движется равномерно прямолинейно в скрещенных по прямым углом однородных электрическом и магнитном полях. найдите отношение времен n = t1/t2, за которые при выключении магнитного t1 или электрического t2 полей вектор скорости частицы составляет с первоначальным направлением угол α = 45. силой тяжести пренебречь.

Сплткнлттаа Сплткнлттаа    3   19.05.2019 11:36    179

Ответы
Elka29677 Elka29677  20.12.2023 17:29
Привет! Давай разберемся с этой задачей. Итак, у нас есть движущаяся заряженная частица, которая проходит сквозь электрическое и магнитное поля, перпендикулярные друг другу. Нам нужно найти отношение времен, за которые вектор скорости частицы составляет угол α = 45 градусов с первоначальным направлением после выключения одного из полей. Для решения этой задачи нам понадобятся знания о действии силы Лоренца на заряженные частицы, а также о том, как меняется скорость частицы при действии электрического и магнитного полей. Сила Лоренца действует на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, и определяется формулой: F = q * v * B * sin(θ), где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - магнитная индукция (магнитное поле), θ - угол между вектором скорости и магнитной индукцией. В нашем случае, мы знаем, что частица движется равномерно прямолинейно, значит, величина скорости будет постоянной. Мы также знаем, что угол α между вектором скорости и первоначальным направлением составляет 45 градусов. Итак, пусть скорость частицы равна v. В момент времени, когда магнитное поле выключается, сила Лоренца будет равна нулю, так как ее действие прекращается. Теперь давайте рассмотрим случай, когда электрическое поле выключается. В этом случае будет действовать только сила Лоренца: F = q * v * B * sin(θ). Исходя из этого, мы можем сформулировать два уравнения: 1. В момент выключения магнитного поля: F = 0. 2. В момент выключения электрического поля: F = q * v * B * sin(α). Мы видим, что в обоих случаях произведение q * v * B равно F (или q * E, где E - электрическое поле), так как они действуют на заряженную частицу. Теперь давайте рассмотрим выражение для времени t1, за которое ветор скорости частицы составляет угол α = 45 градусов с первоначальным направлением. В момент выключения электрического поля, сила Лоренца направлена вдоль вектора скорости частицы, и эта сила вызывает изменение направления движения и поворот вектора скорости на угол α. Теперь, так как скорость частицы постоянна и она движется равномерно прямолинейно, то изменение вектора скорости происходит только за счет изменения направления. Поэтому мы можем записать: q * v * B * t1 * sin(α) = m * v * α, где m - масса частицы. Заметим, что величина скорости v у сокращается, и у нас остается выражение: q * B * t1 * sin(α) = m * α. Теперь давайте рассмотрим второе равенство для времени t2, за которое вектор скорости частицы составляет угол α = 45 градусов с первоначальным направлением после выключения магнитного поля. В момент выключения магнитного поля, сила Лоренца прекращает действовать, и это приводит к прямолинейному движению частицы без поворотов. Значит, вектор скорости частицы сохраняет свое направление. Теперь, чтобы найти t2, мы можем использовать простое равенство расстояния: v * t2 = d, где d - расстояние, которое должна пройти частица, чтобы составлять угол α = 45 градусов с первоначальным направлением движения. D = v * t2 = v * t1, где D - путь, пройденный за время t2, чтобы вектор скорости составлял угол α = 45 градусов с первоначальным направлением движения. Таким образом, отношение времен: n = t1 / t2 = 1. Ответ: отношение времен n = t1 / t2 равно 1. Учитель всегда готов помочь, объяснить и рассказать любые интересные факты об учебных материалах. Не стесняйся обращаться за помощью!
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика