Question

Заряженная частица влетает в «фильтр скоростей» через отверстие 1, движется прямолинейно и равномерно и вылетает через отверстие 2 (рис. 4.6). Линии напряжённости однородного электрического поля и магнитные линии однородного магнитного поля показаны на рисунке.
а) Перенесите рисунок в тетрадь и укажите на нём силы, действующие со стороны электрического и магнитного полей на движущуюся в приборе положительно заряженную частицу.
б) Выразите скорость частицы v через модуль напряжённости электрического поля Е и модуль магнитной индукции В.
в) Почему данный прибор называют фильтром скоростей?

Answer 1

а) На рисунке необходимо указать две силы: силу электрического поля, направленную в сторону линии поля (направление зависит от знака заряда), и силу магнитного поля, которая направлена по правилу правой руки (перпендикулярно скорости и направлению магнитного поля).

б) Для равновесия сил (при условии, что частица движется без отклонений) величины сил равны, и можно записать:  
qE = qvB, откуда v = E / B.

в) Прибор называют фильтром скоростей, потому что только частицы с определённой скоростью (v = E / B) будут двигаться по прямой траектории, не отклоняясь.