Здравствуйте, GOST
Совершенно невозможная в реальности ситуация описана в условии вашей задачи, чтоб электрон двигался параллельно проводнику с током... это возможно какой-то короткий промежуток времени [$916$]t[$8594$]0, а далее электрон неминуемо "соскользнет" с прямой линии... ну да ладно... решим задачу именно для этого короткого [$916$]t
Дано:
U=300 В
d=4 см
I=5 А
F=?
Решение:
1. Полагаем, что первоначальная скорость электрона равна 0, следовательно
eU=mv
2/2
[$8658$]
скорость электрона
v=[$8730$](2eU/m) (1)
2. Сила, которая действует на электрон движущийся в магнитном поле (сила Лоренца)
F=evB (2)
3. Магнитная индукция прямолинейного проводника с током на расстоянии r от него
B=([$956$]
o[$956$]/4[$960$])*2I/r (3)
Решая систему уравнений (1),(2),(3), получаем
F=[[$8730$](2e
3U/m)]*(2I[$956$]
o[$956$]/4[$960$]r),
где
- e=1.6*10
-19 Кл - заряд электрона;
- m=9.1*10
-31 кг - масса электрона;
- [$956$]
o=4[$960$]*10
-12 Ф/м - магнитная постоянная;
- [$956$]=1 - магнитная проницаемость вакуума.
[$8658$]
F=4.1*10
-22 Н - направлена перпендикулярно проводнику, под действием этой силы электрон получает центростремительное ускорение и его скорость должна изменится по направлению, но, так как, по условию задачи, скорость электрона постоянна, то имеем
[b]решение №2[/b]Согласно 1 закону Ньютона скорость тела постоянна, если сумма сил, действующих на тело, равна нулю.
Раз так, значит противоположно силе, найденной нами в первой части решения, на электрон действует еще какая-то сила (F
1), которая в сумме с силой F, дает ноль.
***
когда условие задачи не согласуется с теорией или противоречит ей
***
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski