В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью $\vec E$ и магнитное поле индукцией $\vec B$. Поля однородные, $\vec E\perp\vec B$. В камеру влетает протон $p$, вектор скорости которого перпендикулярен $\vec E$ и $\vec B$, как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Куда отклонится протон на начальном участке траектории, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.
Возможное решение.
1. Траектория протона будет отклоняться от первоначального направления влево.
2. На протон действуют магнитное поле силой, равной по модулю $F_{\mathrm м}=qvB$, и электрическое поле силой, равной по модулю $F_{\mathrm э}=qE$. Поскольку заряд протона положительный, $\vec F_{\mathrm э}$ сонаправлена с $\vec E$, а по правилу левой руки $\vec F_{\mathrm м}$ направлена противоположно силе $\vec F_{\mathrm э}$.
Поскольку первоначально протон двигался прямолинейно, то согласно второму закону Ньютона по модулю эти силы были равны.
3. Сила действия электрического поля не зависит от скорости протона, а сила действия магнитного поля с увеличением его скорости увеличивается. Поскольку в результате увеличения скорости протона равнодействующая сил $\vec F_{\mathrm э}$ и $\vec F_{\mathrm м}$, а также вызываемое ею ускорение направлены влево, траектория протона будет отклоняться от первоначального направления влево.
