Б) движение заряженных частиц в однородном магнитном поле

Сила, действующая на заряженную частицу со стороны магнитного поля, пропорциональна величине заряда, скорости частицы индукции магнитного поля и синусу угла между направлениями векторовскорости v и индукции магнитного поля B (сила Лоренца):

F_л = q∙ v∙ B∙ sina, F_л = q∙ [ v´ B ]. (5.108)

Основные свойства силы Лоренца:

1) если скорость частицы v = 0, то F_л = 0; на покоящиеся заряды сила Лоренца не действует;

2) если частица движется вдоль силовой линии магнитного поля, то F_л = 0, т.к. sina = 0;

3) если движение частицы происходит перпендикулярно силовым линиям магнитного поля (p = p/2), то F_л = F_max = q∙ v∙ B;

4) так как сила Лоренца перпендикулярна скорости, следовательно, к любому участку траектории движения заряженной частицы (элементу перемещения), то она не совершает работу, не изменяет кинетическую энергию и скорость частицы;

5) в однородном магнитном поле величина силы Лоренца не изменяется.

Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле, если скорость частицы перпендикулярна направлению магнитного поля, происходит по окружности.

Радиус окружности, по которой движется заряженная частица в однородном магнитном поле:

. (5.109)

Период обращения частицы при ее движении в однородном магнитном поле - время, за которое частица сделает один полный оборот:

. (5.110)

Частота обращения частицы при ее движении в однородном магнитном поле – число оборотов, совершаемых частицей, движущейся в однородном магнитном поле по окружности:

. (5.111)

Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле, если скорость частицы направлена под углом к магнитному полю, происходит по винтовой линии (спирали).