2018-05-14
Нерелятивистские протоны движутся прямолинейно в области, где созданы однородные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с $E = 4,0 кВ/м$ и $B = 50 мТ$. Траектория протонов лежит в плоскости хz (рис.) и составляет угол $\phi = 30^{ \circ}$ с осью х. Найти шаг винтовой линии, по которой будут двигаться протоны после выключения электрического поля.
Решение:
Когда электрическое поле выключено, траектория, движения частицы, будет винтовой, а шаг, $\Delta l = v_{ \parallel}T$, (где $v_{ \parallel}$ - скорость частицы, параллельная $\vec{B}$, и $T$, период вращения.)
$= v \cos (90 - \phi ) T = v \sin \phi T = v \sin \phi \frac{2 \pi m}{qB}$ (Так как $T = \frac{2 \pi}{qB} $ ) (1)
Тогда, когда оба поля присутствуют, $qE = qvB \sin (90 - \phi)$
или, $v = \frac{E}{B \cos \phi}$ (2)
Из (1) и (2), $\Delta l = \frac{E}{B} \frac{2 \pi m}{qB} tg \phi = 6 см$.