§7 Движение заряженных частиц в магнитном поле

Сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости движения заряженной частицы, поэтому она изменяет только направление скорости, не изменяя её величины. Следовательно, сила Лоренца работы не совершает

 (т.к. )

т.е. постоянное магнитное поле не совершает работы над движущейся в нём заряженной частицей и кинетическая энергия этой частицы в магнитном поле не изменяется.

1. Если частица влетает в магнитное поле и при этом вектор скорости  параллелен вектору , то sinα = 0°, FЛ = 0, и частица движется по инерции прямолинейно равномерно.

FЛ = 0;                  S=vt.

 

2.  Если частица влетает в магнитное поле и при этом вектор скорости  перпендикулярен вектору , то sinα = 90°, FЛ = qvB. Т.к.  перпендикулярна скорости , то  будет центростремительной силой, а движение частицы будет происходить по окружности, центр которой совпадает с одной из силовых линий вектора

 

 

 

 

.

  1. Заряженная частица влетает в магнитное поле под произвольным углом к силовым линиям вектора : . Частица будет двигаться по винтовой линии (по спирали). В этом случае скорость частицы можно разложить на две составляющие  и , а движение по спирали рассматривать как сумму двух движений: движение по окружности со скоростью и прямолинейное движение вдоль силовой линии  со скоростью .

  .

Определим радиус и шаг винта:

.

Период спирали:

 

Шаг спирали: 

 

К списку лекций

Главная