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 = qB (47.4)
2
a n = /R (47.5)
2
F = m /R (47.6)
R = m/(qB) (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