2020-02-08
Частица с зарядом $q$ влетает в область взаимно перпендикулярных однородных электрического и магнитного полей $\vec{E}$ и $\vec{B}$. В этой области на частицу действует также сила вязкого трения $\vec{F} = - k \vec{v}$ ($k$ - заданная положительная величина, $\vec{v}$ - мгновенная скорость частицы). Найдите скорость установившегося движения частицы.
Решение:
Направим Магнитное поле за чертеж, а электрическое - вправо (см. рисунок). При движении заряда с установившейся скоростью $\vec{v}$ сумма действующих на него сил равна нулю:
$q \vec{E} + \vec{F}_{л} - k \vec{v} = 0$,
где $\vec{F}_{л}$ - сила Лоренца ($F_{л} = qvB$).
Из рисунка очевидны как величина установившейся скорости, так и угол $\alpha$ между векторами $\vec{v}$ и $\vec{E}$:
$v = \frac{qE}{ \sqrt{q^{2}B^{2} + k^{2} }}, tg \alpha = \frac{qB}{k}$.