Page 23 - 347_
P. 23

Згідно  2-го  закону  Ньютона  для  надання  такого  прискорення
                            необхідна сила (47.6) і роль цієї сили виконує сила Лоренца.
                                   Тому  з  (47.4),  (47.5)  і  (47.6)  отримаємо,  що  заряджена частина  в
                            магнітному полі буде рухатися по колу радіусом R (вираз (47.7), рис. 47.1)
                                                    F = qB                           (47.4)
                                                         2
                                                    a n =  /R                          (47.5)
                                                           2
                                                    F = m /R                         (47.6)
                                                    R = m/(qB)                       (47.7)

                                   б)  Швидкість  частинки  не  перпендикулярна  до  силових  ліній
                            однорідного магнітного поля.
                                   Якщо  заряджена  частинка  влітає  в  однорідне  магнітне  поле  під
                                                                                           
                            кутом   ≠ 90  його  силових  ліній  (рис.  47.2),  то  вектор  швидкості  
                                   
                                                    частинки  можна  розкласти  на  дві  складові:
                                                     n =  sin  -  нормальну  (перпендикулярну)
                                                                           
                                                    складову  до  вектора  B ;     =  cos  -
                              n
                                                                                     
                                                    тангенціальну (дотичну) до вектора  B .
                                                          В  значення  сили  Лоренца  вносить
                                                B
                                  
                                           L         вклад   тільки   нормальна   складова    n
                                                     швидкості  і  згідно  (47.7)  частинка  буде
                                                     рухатись  по  колу  радіуса  (47.8).  Одночасно
                                  Рисунок 47.2
                                                     частинка рухається рівномірно вздовж силової
                            лінії  магнітного  поля  з  швидкістю   .  В  результаті  траєкторія  руху
                            частинки є спіраль (гвинтова лінія).
                                   У  фізиці  навіть  існує  такий  термін:  частинка  намотується  на
                            силову  лінію  магнітного  поля  .  За  час  Т,  рівний  періоду  обертання
                            частинка опише коло довжиною (47.9). За цей же час Т в напрямі силової
                            лінії частинка пройде віддаль L, яка називається кроком спіралі. З (47.10)
                            та (47.8) отримаємо, що крок спіралі рівний (47.11).
                                                 m V sin 
                                              R                                        (47.8)
                                                    q   B
                                              2  R  ( V sin  T  )                 (47.9)
                                             L  ( V cos  T  )                      (47.10)
                                                2   m  V cos 
                                             L                                        (47.11)
                                                     q   B

                                   в) Рух зарядженої частинки в неоднорідному магнітному полі
                                   На  рис  47.3  наведена  картина  силових  ліній  неоднорідного
                            магнітного  поля,  де  в  напрямі  вісі  Х  зростає  його  індукція  В  (зростає
                            густота силових ліній).
                                   В таке неоднорідне магнітне поле під кутом   90 з швидкістю 
                            влітає  заряджена  частинка  і  починає  рухатись  по  спіралі.  Розклавши

                                                            23
   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28