Положительно заряженная частица движется горизонтально со скоростью v и входит в магнитное поле между полюсами
Положительно заряженная частица движется горизонтально со скоростью v и входит в магнитное поле между полюсами электромагнита (см. рисунок).
01.12.2023 01:56
Объяснение: Когда положительно заряженная частица движется в магнитном поле, она ощущает силу Лоренца, которая влияет на ее траекторию. Сила Лоренца определяется формулой:
F = q * (v x B),
где F - сила, действующая на частицу, q - ее заряд, v - скорость частицы и B - магнитная индукция (векторное поле).
Сила Лоренца всегда перпендикулярна к скорости частицы и направлена так, чтобы заставить частицу двигаться по кривой траектории.
Если направления скорости и магнитного поля параллельны или антипараллельны, то сила Лоренца равна нулю и частица продолжает двигаться прямолинейно. Если направления перпендикулярны, то сила Лоренца будет максимальна, заставляя частицу двигаться по окружности.
При известных значениях заряда, скорости, и магнитной индукции, можно вычислить величину и направление силы Лоренца и определить траекторию движения частицы.
Демонстрация:
Пусть положительно заряженная частица со скоростью 10 м/с входит в магнитное поле с индукцией 0.5 Тл. Какой будет сила Лоренца, действующая на частицу?
Совет:
Для лучшего понимания данного принципа можно провести эксперименты с магнитными полями и наблюдать влияние на движение заряженных частиц. Также рекомендуется изучить основы векторного анализа и правила векторного умножения.
Практика:
Положительно заряженная частица движется со скоростью 3 м/с в противоположном направлении магнитного поля с величиной индукции 1.5 Тл. Определите величину и направление силы Лоренца, действующей на частицу.