2019-05-11
Как будет двигаться позитрон, если его поместить в клетку Фарадея с начальной нулевой скоростью? Считайте, что позитрон - классическая частица, на которую воздействуют электрические силы и поле тяготения Земли (рис.).
Решение:
Частица с зарядом $q$ и массой $m$, помещенная в клетку Фарадея, индуцирует в ближайшей стенке клетки поверхностные заряды, которые противоположны по знаку заряду частицы. Это приводит к тому, что любая частица притягивается к металлической стенке. Внутри клетки Фарадея такая частица будет с легкостью двигаться в стороны и вниз, но движение вверх будет заторможено действием силы тяжести. Ясно, что есть некоторая поверхность в пространстве клетки, близкая к верхней стенке, на которой заряженная частица находится в равновесии, но это равновесие неустойчивое. Малейшее смещение из него приводит к уходу частицы с этой поверхности и приближению к стенкам, на которых заряд частицы может нейтрализоваться с индуцированным зарядом. Таким образом, любая заряженная частица всегда уходит из внутреннего пространства клетки Фарадея, независимо от наличия постоянных внешних полей. Это касается и позитрона.