Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12548
2020-01-08 
Электрические диполь - две частицы с одинаковыми массами $m$ и зарядами $+ q$ и $-q$, закрепленные на концах жесткого невесомого стержня длиной $l$, - вращается с угловой скоростью $\omega$ в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через центр О диполя (рис.). В некоторый момент включают постоянное магнитное поле с индукцией $B$, направленной вертикально. Опишите установившееся движение диполя.
Решение:
При включении магнитного поля на каждую частицу будет действовать сила Лоренца (рис.), направлен пая вдоль стержня и равная
$F_{л} = qvB = q \omega \frac{l}{2} B$.
На диполь в целом действует сила
$F = 2F_{л} = q \omega lB$.
Эта сила постоянна по модулю, но ее направление в пространстве изменяется: вектор $\vec{F}$ вращается вместе со стержнем с угловой скоростью $\omega$. Следовательно, центр диполя - точка О - будет вращаться с угловой скоростью $\omega$ по окружности радиусом $r$, который можно определить из второго закона Ньютона:
$F = 2 m \omega^{2} r \Rightarrow r = \frac{F}{2 m \omega^{2} } = \frac{qlB}{2m \omega}$.
Электрические диполь - две частицы с одинаковыми массами $m$ и зарядами $+ q$ и $-q$, закрепленные на концах жесткого невесомого стержня длиной $l$, - вращается с угловой скоростью $\omega$ в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через центр О диполя (рис.). В некоторый момент включают постоянное магнитное поле с индукцией $B$, направленной вертикально. Опишите установившееся движение диполя.
Решение:
При включении магнитного поля на каждую частицу будет действовать сила Лоренца (рис.), направлен пая вдоль стержня и равная
$F_{л} = qvB = q \omega \frac{l}{2} B$.
На диполь в целом действует сила
$F = 2F_{л} = q \omega lB$.
Эта сила постоянна по модулю, но ее направление в пространстве изменяется: вектор $\vec{F}$ вращается вместе со стержнем с угловой скоростью $\omega$. Следовательно, центр диполя - точка О - будет вращаться с угловой скоростью $\omega$ по окружности радиусом $r$, который можно определить из второго закона Ньютона:
$F = 2 m \omega^{2} r \Rightarrow r = \frac{F}{2 m \omega^{2} } = \frac{qlB}{2m \omega}$.
