В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряженностью и магнитное поле индукцией . Поля однородные, . В камеру влетает электрон , вектор скорости которого перпендикулярен и , как показано на рисунке. Модули напряженности электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что электрон движется прямолинейно. Как изменится начальный участок траектории электрона, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и законы вы использовали для объяснения.
Решение:
На электрон действуют две силы: — со стороны электрического поля действует сила , направленная против силовых линий, так как частица имеет отрицательный заряд, то есть вертикально вниз; — со стороны магнитного поля действует сила Лоренца , направленная по правилу левой руки вертикально вверх.
По условию электрон движется прямолинейно. Это возможно при условии равенства модулей этих сил по второму закону Ньютона .
При увеличении скорости электрона электрическая сила не изменится, а сила Лоренца возрастет — их равнодействующая будет направлена вверх. Начальный участок траектории электрона будет напоминать дугу окружности — он будет отклоняться вверх.