2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Напряжённость эл. поля
Сообщение10.05.2010, 19:36 


10/02/10
268
Помогите разобраться со следующей задачей.
Протон влетает со скоростью 60 км/с в пространство с электрическим и магнитными полями, линии которых совпадают по направлению, перпендикулярно к этим линиям. Определите напряженность электрического поля (в кВ/м), если индукция магнитного поля 0,1 Тл, а начальное ускорение протона, вызванное действием этих полей равно 1012 м/с2. Отношение заряда протона к его массе 108 Кл/кг.

Я решил следующим образом:
На протон, движущийся одновременно в магнитном и электрическом полях, действуют две силы: со стороны электрического поля и сила Лоренца со стороны магнитного поля. Эти силы совпадают по направлению. Следовательно на протон будет действовать сила $F = q \cdot E + q \cdot v \cdot B$. По второму закону Ньютона $F = ma$.
А так как "электрическое" и "магнитное" ускорения перпендикулярны друг другу, то полное ускорение будет равно
$a = \sqrt {\left( {a1} \right)^2  + \left( {a2} \right)^2 }  = \sqrt {2 \cdot 10^{24} \left(  \right)}  = \sqrt 2  \cdot 10^{12} \left(  \right)$.
$
\begin{array}{l}
 F = q \cdot (E + v \cdot B) = ma; \\ 
 E = \frac{{ma}}{q} - v \cdot B \\ 
 \end{array}$.a1- ускорение протона при движении в электрическом поле, a2 ускорение движения в магнитном поле. В ответе получилось 8(верный ответ).
При решении задачи я учитывал, что эти ускорения равны. Это верно???
Я написал "Эти силы совпадают по направлению ". Преподаватель сказал, что это не верно "Это ещё вопрос совпадают ли они по направлению – в условии сказано, что совпадают линии". Что-то я совсем запутался в своём решении. Помогите, пожалуйста разобраться. Может нарисовать рисунок?

 Профиль  
                  
 
 Re: Напряжённость эл. поля
Сообщение10.05.2010, 19:48 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
Aden в сообщении #317733 писал(а):
Эти силы совпадают по направлению.
Это уже неверно - при указанных в задаче условиях. Почему Вы допускаете такую ошибку? Потому что вот эта запись
Aden в сообщении #317733 писал(а):
на протон будет действовать сила $F = q \cdot E + q \cdot v \cdot B$
неправильная: сила, напряженность, индукция и скорость - вектора. Умножение векторов отличается от умножения скаляров (например, заряд - скаляр) и от умножения скаляра на вектор.

Это - математическая, формальная сторона. Есть и физическая, хотя на самом деле обе стороны - разные формулировки одного и того же. Вспомните, как связано направление силы, действующей на заряд, с направлением вектора, описывающего поле. Для электрического и для магнитного поля эта связь отличается.

Так что преподаватель сказал правильно.

Далее, Вы предположили, что две силы, действующие на один и тот же объект, по направлению совпадают, а ускорения, связанные с этими силами, не совпадают (перпендикулярны). Какой же тут 2-й закон Ньютона? :o И его запишите в векторной форме.

И рисунок нарисуйте обязательно - это вообще в 90% случаев крайне полезное для решающего задачу действие. :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Напряжённость эл. поля
Сообщение10.05.2010, 20:13 


10/02/10
268
Спасибо :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group