Задачи › Сила Лоренца, движение частиц в магнитном поле

Стержень с грузами в магнитном поле

  1. Стержень с грузами в магнитном поле

    Санкт-Петербургская 2016/17, 11 кл.
    7/10

    Стержень при помощи шарнира закреплен в точке \(O\), так что может свободно вращаться вокруг него. Шарнир расположен на расстоянии \(l\) от одного края стержня и на расстоянии \(L\) от другого. На концах лёгкого стержня закреплены маленькие грузы массами \(m\) и \(M = 2m\). Грузы имеют электрические заряды \(q\) и \(Q = 3q\). Экспериментатор включил однородное магнитное поле \(B\), направленное вертикально (см. рис), и раскрутил стержень вокруг вертикальной оси \(OO'\) с частотой \(\omega\). Наблюдая за дальнейшим поведением системы, экспериментатор обнаружил, что грузы движутся по окружностям в горизонтальной плоскости. Какой угол при этом образует стержень с вертикалью? Ускорение свободного падения равно \(g\).

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Для каждого груза запишите второй закон Ньютона в горизонтальной и вертикальной проекциях, включив силу Лоренца; стержень жёсткий, поэтому угол у обоих грузов один и тот же.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи