7.19 Bewegung einer Punktladung im E- und B-Feld, nichtrelativistisch
Dieses klassische Bewegungsproblem findet Einsatz in einer Reihe von Messapparaturen wie z.B. Blasen- und Nebelkammern oder Massenspektrometern. Vor allem die hier angesprochene Anordnung von gekreuzten Feldern (stationär und/oder zeitabhängig) wird an vielen Stellen eingesetzt. Gefragt wird in dieser Aufgabe nach der allgemeinen Lösung der zuständigen, nichtrelativistischen Bewegungsgleichungen bei recht allgemeinen Anfangsbedingungen. Es folgt die Aufforderung, eine Anzahl von möglichen Spezialfällen detaillierter zu untersuchen.
Aufgabenstellung
Eine Punktladung bewegt sich in einem konstanten Magnetfeld und einem elektrischen Wechselfeld Löse die Bewegungsgleichung mit den Anfangsbedingungen

Beschreibe die Details der Bewegung und die Bahnkurven für die Fälle:

- Das elektrische Feld ist stationär ().
- Das elektrische Feld ist abgeschaltet ( ).
- Das Magnetfeld ist abgeschaltet ( ).
- Das Magnetfeld ist abgeschaltet ( ) und das elektrische Feld ist stationär.
- Das Magnetfeld hat die Stärke

- Die Punktladung hat die Anfangsgeschwindigkeit und das elektrische Feld ist stationär. Kann man es einrichten, dass die Punktladung ohne Ablenkung durch die Feldkombination läuft?

Rechne im CGS System.

Fragen zur schrittweisen Gewinnung der Lösung

Lösung

Aufruf der Lösung

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