как будет двигаться в магнитном поле сначало покоящаяся заряженная частичка

На заряженную частицу в электростатическом поле действует кулоновская сила, которую можно отыскать, зная напряженность поля в данной точке: . Эта сила сообщает ускорение



где m масса заряженной частички. Как видно, направление ускорения будет совпадать с направлением , если заряд частички положителен (q gt; 0), и будет обратно , если заряд отрицателен (qlt;0).

Если электростатическое поле однородное ( = const), то ускорение a= const и частица будет совершать равноускоренное движение (при неименьи других сил).

Вид линии движения частички зависит от исходных критерий. Если сначала заряженная частичка покоилась либо ее исходная скорость сонаправлена с ускорением , то частичка будет совершать равноускоренное прямолинейное движение вдоль поля и ее скорость будет расти. Если , то частичка будет тормозиться в этом поле.

Если угол меж исходной скоростью и ускорением острый 0 lt; lt; 90 (либо тупой), то заряженная частичка будет двигаться по параболе.

Во всех случаях при движении заряженной частицы будет изменяться модуль скорости, а как следует, и кинетическая энергия частички.

1. Заряженная частичка влетает в магнитное поле со скоростью , направленной вдоль поля или обратно направлению магнитной индукции поля .

В этих случаях сила Лоренца и частичка будет продолжать двигаться равномерно прямолинейно.

2. Заряженная частичка движется перпендикулярно линиям магнитной индукции

тогда сила Лоренца , как следует, и извещаемое ускорение будут постоянны по модулю и перпендикулярны к скорости частички.

В итоге частичка будет двигаться по окружности , радиус которой можно отыскать на основании второго закона Ньютона:



Отношение именуют удельным зарядом частички.



Период вращения частички



то есть период вращения не зависит от скорости частицы и радиуса линии движения.

3. Скорость заряженной частички ориентирована под углом к вектору.



Движение частички можно представить в виде суперпозиции равномерного прямолинейного движения вдоль поля со скоростью и движения по окружности с неизменной по модулю скоростью в плоскости, перпендикулярной полю.

Радиус окружности определяется аналогично предшествующему случаю, только надобно поменять на , то есть



В итоге сложения этих движений появляется движение по винтообразной полосы, ось которой параллельна магнитному полю. Шаг винтообразной полосы



Направление, в котором закручивается спираль, зависит от знака заряда частички.

Если скорость заряженной частицы сочиняет угол с направлением вектора неоднородного магнитного поля, индукция которого вырастает в направлении движения частички, т R и h убавляются с ростом B. На этом базирована фокусировка заряженных частиц в магнитном поле.

Если на передвигающуюся заряженную частичку кроме магнитного поля с индукцией действует сразу и электростатическое поле с напряженностью , то равнодействующая сила, приложенная к частице, одинакова векторной сумме электрической силы и силы Лоренца: . Характер движения и вид линии движения зависят в данном случае от соотношения этих сил и от направления электростатического и магнитного полей.