Решение на момент правки #15010 от , автор jzmicer. Это не текущая версия.

Условие

10.2.1. Пространство разделено на две области плоскостью. В одной области создано магнитное поле индукции , в другой — индукции , причем поля
однородны и параллельны друг другу. С плоскости раздела перпендикулярно
ей стартует электрон со скоростью в сторону области с индукцией поля .
Опишите дальнейшее движение электрона. Определите среднюю (дрейфовую)
скорость перемещения электрона вдоль границы раздела магнитных полей, проницаемой для него.

К задаче $10.2.1$

Решение

Для начала разберёмся как будет двигаться электрон. Из-за действия на него силы Лоренца, электрон будет неприрывно поворачивать. Модуль скорости и силы Лоренца при этом будут оставаться постоянны. Изменение модуля силы Лоренца будет происходить только при переходе из одного поля в другое. Таким образом электрон будет двигаться по полуокружностям 2 различных радиусов. Вот качественная демонстация данного явления:

К задаче $10.2.1$
К задаче

Далее характер движения сохраняется. Тогда рассмотрим только один виток(то что показано на демонстрации):



Среднюю скорость перемещения выразим как отношение перемещения(из демонстрации очевидно, что это разность перемещения за первый и второй промежуток) к полному времени движения.

Рассмотрим первый участок. Запишем второй закон Ньютона и подставим туда ускорения для вращающегося тела:

Тогда учитывая что всё перемещение это 2 радиуа а путь равен половине длинны окружности:

Анологично для второй половины и подставляем в начальную формулу:

Отметим, что знак в верхней части зависит от того, какое поле мы считаем большим

Ответ