Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.Движение заряженных частиц и магнитном поле (пример).

Магнитная составляющая электромагнитного поля действует на точечный заряд q, движущийся со скоростью v, с силой – сила Лоренца (магнитная составляющая). Магнитная составляющая силы Лоренца всегда перпендикулярна скорости частицы. По этой причине магнитное поле не совершает работы.

Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

Частица массы m, имеющая заряд q > 0, влетает со скоростью v в область пространства, где имеется однородное магнитное поле с индукцией B. Угол между v и B равен α. По какой траектории будет двигаться частица?

Запишем II закон Ньютона для данной частицы ,

где

Сила F₂перпендикулярна скорости частицы, так же направлено и ускорение, т. е. a = an– нормальное ускорение. Следовательно, вдоль оси, параллельной линиям магнитной индукции, частица будет двигаться равномерно, а в проекции на плоскость, перпендикулярную линиям магнитной индукции – по окружности. Спроецируем векторное равенство на нормаль к проекции траектории частицы на плоскость, перпендикулярную линиям магнитной индукции: . По известной формуле кинематики , где v⏊ = v sinα, R – радиус траектории; Можно также найти шаг спирали, по которой движется частица. При q < 0 траектория будет закругляться в другую сторону.