V, в и Fm, для положительного и отрицательного зарядов частицы. Модуль силы равен Fm=

скачать doc

17.Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Принцип действия циклических ускорителей.

На рис. 21.6 показаны взаимные расположения векторов v, В и Fm, для положительного и отрицательного зарядов частицы. Модуль силы равен

Fm=|q|vBsina, (21.3]

где а — угол между векторами v и В.

Сила fm направлена перпендикулярно скорости v заряженной частицы и сообщает частице только нормальное ускорение,

Иными словами, сила Fm не совершает работы и вызывает лишь искривление траектории частицы. Поэтому при движении свободной заряженной частицы в магнитном поле ее кинетическая энергия не изменяется.

5. Если на движущуюся частицу с электрическим зарядом q одновременно действуют и магнитное, и электрическое поля, то результирующая сила F, называемая силой Лоренца, равна сумме двух составляющих — электрической и магнитной:

F=qE+q[vB], (21.4)

где Е — напряженность электрического поля. Иногда под силой Лоренца понимают только магнитную составляющую силы F.

Р

азделение силы Лоренца F на электрическую и магнитную составляющие относительно, т. е. эти составляющие зависят от выбора инерциальной системы отсчета. Дело в том, что при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой изменяются не только скорость v заряженной частицы, но также и силовые характеристики Е и В полей. Соответственно разделение электромагнитного поля на электрическое и магнитное поля тоже относительно.

1. Опыты показывают, что сила Рm действующая со стороны магнитного поля на движущуюся в этом поле заряженную частицу, подчиняется следующим закономерностям:

а) сила Fm всегда перпендикулярна вектору скорости v частицы;

б) отношение Fm/(|q|v) не зависит ни от заряда q частицы, ни от модуля ее скорости;

в) при изменении направления скорости частицы в точке А поля модуль силы Fm изменяется от 0 до максимального значения (Fm)макс которое зависит не только от |q|v, но также от значения в точке А силовой характеристики магнитного поля - вектора В, называемого магнитной индукцией поля.

Учащимся

Учителям