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Problème 2

Une particule positive de charge qq et de masse mm entre à la vitesse vv, perpendiculairement, dans un champ uniforme de norme BB. La région contient son orbite circulaire ; négliger pesanteur et effets relativistes. (a) Déterminer le rayon et le sens de rotation. (b) Trouver la période et la pulsation cyclotron. (c) Si elle parcourt un arc d'angle ϕ\phi (en radians) avant de sortir, calculer durée et longueur d'arc et expliquer la dépendance en vv.
tϕ=ϕω=mϕqB,sϕ=rϕ=mvϕqBt_\phi=\frac{\phi}{\omega}=\frac{m\phi}{qB},\qquad s_\phi=r\phi=\frac{mv\phi}{qB}
problems.proof.analysis

En radians, ϕ=ωt\phi=\omega t et la longueur d'arc vaut rϕr\phi. Le temps ne dépend pas de vv, car un rayon plus grand compense la vitesse accrue.