Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”
ru/10.1.14.md
+30 −3
| @@ -1,11 +1,38 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $10.1.14.$ [Вставьте условие задачи] | ||
| + | $10.1.14.$ Два электрона движутся с одинаковой по модулю скоростью $\upsilon$ в однородном магнитном поле. В некоторый момент расстояние между ними равно $2R$, а скорости электронов перпендикулярны магнитному полю и прямой, соединяющей электроны. При какой индукции магнитного поля расстояние между электронами останется неизменным? | ||
| + | |||
| ### Решение | |||
| − | asd | ||
| + | Чтобы расстояние между двумя электронами оставалось неизменным, они должны двигаться по окружностям радиуса $R$, причем по противоположным дугам окружности одного и того же круга — тогда расстояние между ними всегда будет $2R$. | ||
| + | На электрон действуют две силы: сила Лоренца и сила Кулона. Данные силы противоположно направлены вдоль прямой соединяющей электрон и центр окружности, по которой вращаются электроны. | ||
| + | |||
| + | Запишем второй закон Ньютона в проекции на линию соединяющую электроны: | ||
| + | |||
| + | $$F_{Л}-F_{К}=m_{e}a$$ | ||
| + | |||
| + | Сила Лоренца: | ||
| + | |||
| + | $$F_{Л}=e\upsilon B$$ | ||
| + | |||
| + | Cила Кулона между электронами: | ||
| + | |||
| + | $$F_{К}=\frac{e^{2}}{4\pi\varepsilon_{0}(2R)^{2}}=\frac{e^{2}}{16\pi\varepsilon_{0}R^{2}}$$ | ||
| + | |||
| + | Центростремительное ускорение: | ||
| + | |||
| + | $$a=\frac{\upsilon^{2}}{R}$$ | ||
| + | |||
| + | Подставим все выражения во второй закон Ньютона: | ||
| + | |||
| + | $$e\upsilon B - \frac{e^{2}}{16\pi\varepsilon_{0}R^{2}} = m_{e}\frac{\upsilon^{2}}{R}$$ | ||
| + | |||
| + | Отсюда сразу выразим индукцию магнитного поля: | ||
| + | |||
| + | $$B=\frac{m_{e}\upsilon}{eR}+\frac{e}{16\pi \varepsilon_{0}\upsilon R^{2}}$$ | ||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | ||
| + | $$B=\frac{m_{e}\upsilon}{eR}+\frac{e}{16\pi \varepsilon_{0}\upsilon R^{2}}$$ | ||
| @@ -1,11 +1,38 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $10.1.14.$ [Вставьте условие задачи] | $10.1.14.$ Два электрона движутся с одинаковой по модулю скоростью $\upsilon$ в однородном магнитном поле. В некоторый момент расстояние между ними равно $2R$, а скорости электронов перпендикулярны магнитному полю и прямой, соединяющей электроны. При какой индукции магнитного поля расстояние между электронами останется неизменным? | ||
| ### Решение | ### Решение | ||
| asd | Чтобы расстояние между двумя электронами оставалось неизменным, они должны двигаться по окружностям радиуса $R$, причем по противоположным дугам окружности одного и того же круга — тогда расстояние между ними всегда будет $2R$. | ||
| На электрон действуют две силы: сила Лоренца и сила Кулона. Данные силы противоположно направлены вдоль прямой соединяющей электрон и центр окружности, по которой вращаются электроны. | |||
| Запишем второй закон Ньютона в проекции на линию соединяющую электроны: | |||
| $$F_{Л}-F_{К}=m_{e}a$$ | |||
| Сила Лоренца: | |||
| $$F_{Л}=e\upsilon B$$ | |||
| Cила Кулона между электронами: | |||
| $$F_{К}=\frac{e^{2}}{4\pi\varepsilon_{0}(2R)^{2}}=\frac{e^{2}}{16\pi\varepsilon_{0}R^{2}}$$ | |||
| Центростремительное ускорение: | |||
| $$a=\frac{\upsilon^{2}}{R}$$ | |||
| Подставим все выражения во второй закон Ньютона: | |||
| $$e\upsilon B - \frac{e^{2}}{16\pi\varepsilon_{0}R^{2}} = m_{e}\frac{\upsilon^{2}}{R}$$ | |||
| Отсюда сразу выразим индукцию магнитного поля: | |||
| $$B=\frac{m_{e}\upsilon}{eR}+\frac{e}{16\pi \varepsilon_{0}\upsilon R^{2}}$$ | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | $$B=\frac{m_{e}\upsilon}{eR}+\frac{e}{16\pi \varepsilon_{0}\upsilon R^{2}}$$ | ||