2018-05-14
Частица с удельным зарядом $q/m$ находится внутри соленоида круглого сечения на расстоянии $r$ от его оси. В обмотке включили ток, и индукция магнитного поля стала равной $B$. Найти скорость частицы и радиус кривизны ее траектории, считая, что за время нарастания тока в соленоиде ее смещение пренебрежимо мало.
Решение:
Когда магнитное поле устанавливается в соленоиде, и в нем будет индуцировано электрическое поле, это ускорит заряженную частицу. Если $\dot{B}$ - скорость, c которой это магнитное поле увеличивается, то.
$\pi r^{2} \dot{B} = 2 \pi r E$ или $E = \frac{1}{2}r \dot{B}$
Таким образом, $m \frac{dv}{dt} = \frac{1}{2} r \dot{B}q$, или $v = \frac{qBr}{2m}$,
После того, как поле будет установлено, частица выполнит круговое движение радиуса $\rho$, где
$mv = Bq \rho$, или $\rho = \frac{1}{2}r$