Задание 31. В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается по окружности в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник) (см. рисунок). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость вращения шарика равна v. Найдите заряд шарика q. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарик.
Решение.
1. На шарик действуют три силы: сила тяжести, сила натяжения нити и сила Лоренца (см. рисунок).
2. Запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси координат инерциальной системы отсчёта, связанной с Землёй:
3. Решим полученную систему:
4. Учитывая, что , получим выражение для заряда:
Ответ:
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: