Một electron bay với vận tốc v → vào trong từ trường đều có cảm ứng từ vecto B theo phương hợp với đường cảm ứng từ một góc α. Xác định quỹ đạo chuyển động của hạt và đặc điểm của quỹ đạo trong các trường hợp: a) α = 0° b) α = 90° c) α khác 0° và α khác 90°

Đáp án:

 Xoắn ốc

Giải thích các bước giải:

a) Lực từ tác dụng lên e là:

\(f = Bvq\sin 0 = 0N\)

Hạt e chuyển động thẳng đều với vận tốc theo phương của B.

b) Lực từ tác dụng lên e là:

\(f = Bvq\sin 90 = Bve\)

e chuyển động tròn đều nên f là lực hướng tâm:

\(f = {F_{ht}} \Rightarrow Bv\left| e \right| = m\dfrac{{{v^2}}}{R} \Rightarrow R = \frac{{mv}}{{B\left| e \right|}}\)

c) Ta có: 

\(\begin{array}{l}
R = \frac{{m{v_1}}}{{B\left| e \right|}} = \frac{{mv\sin \alpha }}{{B\left| e \right|}}\\
t = \frac{{2\pi R}}{{{v_1}}} = \frac{{2\pi m}}{{B\left| e \right|}}\\
{v_2} = v\cos \alpha \\
h = {v_2}t = \frac{{2\pi m}}{{B\left| e \right|}}v\cos \alpha 
\end{array}\)

Do tham gia đồng thời 2 chuyển động nên e chuyển động theo đường xoắn ốc với bước xoắn: 

\(h = \frac{{2\pi m}}{{B\left| e \right|}}v\cos \alpha \)