Как будет изменяться форма трека, если частицу подвергнуть воздействию магнитного поля? Как изменяется радиус кривизны

Предмет вопроса: Влияние магнитного поля на форму трека и радиус кривизны

Разъяснение: Когда частица движется в магнитном поле, это поле оказывает на нее силу, известную как Лоренцева сила. Лоренцева сила всегда направлена перпендикулярно к векторам скорости частицы и магнитного поля. Эта сила заставляет частицу двигаться по криволинейному пути, называемому треком. Форма трека определяется взаимодействием между силой Лоренца и другими силами, которые могут действовать на частицу.

Когда частица движется в магнитном поле перпендикулярно его линиям силы, трек принимает форму окружности. Радиус этой окружности называется радиусом кривизны трека. Радиус кривизны трека зависит от массы частицы, ее скорости и силы магнитного поля. Формула для радиуса кривизны трека - R = (mv) / (qB), где m - масса частицы, v - ее скорость, q - ее заряд, и B - индукция магнитного поля.

Если величина силы магнитного поля или скорость частицы изменяется, форма трека и радиус кривизны также изменяются. Частица может двигаться по спирали, эллипсу или даже прямой линии, в зависимости от изменений в этих параметрах.

Например: Предположим, у нас есть электрон, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Масса электрона равна 9,1 x 10^-31 кг, его скорость - 2 x 10^6 м/с, а его заряд - 1,6 x 10^-19 Кл. Какой будет радиус кривизны трека?

Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить основы магнетизма и принципы действия магнитного поля на заряженные частицы. Также полезно понимать, что масса, скорость, заряд и индукция магнитного поля являются важными факторами при определении формы трека и радиуса кривизны.

Задача для проверки: Предположим, у нас есть протон с массой 1,67 x 10^-27 кг, движущийся со скоростью 2 x 10^7 м/с в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл. Найдите радиус кривизны его трека.