Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου σε Μαγνητικό πεδίο.


α) Με την βοήθεια του κανόνα των τριών δακτύλων βρίσκουμε ότι η ένταση του πεδίου είναι όπως στο σχήμα.

β) Η δύναμη Lorenz που δέχεται το σωματίδιο είναι κάθετη στην ταχύτητα στα σημεία εισόδου-εξόδου και παίζει το ρόλο της κεντρομόλου, κατευθύνεται δηλαδή προς το κέντρο του κύκλου. Έτσι το κέντρο της κυκλικής τροχιάς είναι το σημείο Κ όπου (ΕΚ)=(ΜΚ)-(ΜΕ)

Η γωνία ΕΑΚ είναι ίση με θ αφού έχουν τις πλευρές κάθετες και είναι οξείες γωνίες

Άρα (ΕΚ) = 1/2 (ΑΚ)

Από το πυθαγόρειο θεώρημα στο τρίγωνο ΑΕΚ παίρνουμε:

(ΑΚ)2 = (ΑΕ)2+ (ΕΚ)2 ή

R22+ (R/2)2 ή

R2 = 16 +R2/4 ή

R= (8·31/2) /3 cm.

γ) Για την ακτίνα ισχύει R=mυ/Βq από όπου:

Β=mυ/Rq = 10-7·2·105/(8·31/2) /3·10-2 = 31/2/4 T

δ) Η γωνία ΕΑΚ είναι ίση με θ αφού έχουν τις πλευρές κάθετες και είναι οξείες γωνίες. Άρα η επίκεντρη γωνία που διαγράφει το σωματίδιο είναι η ΑΚΜ= φ= 60° και ο απαιτούμενος χρόνος θα είναι:

t= (60/360)·Τ = Τ/6 =πm/3Βq=4π/33/2·10-7s