Определение удельного заряда

1. Если скорость V заряженной частицы массой m направлена вдоль вектора индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по прямой с постоянной скоростью (сила Лоренца лFл=0, так как α=00).

2. Если скорость V заряженной частицы массой m перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по радиусу R окружности, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции. Тогда второй закон Ньютона можно записать в следующем виде:

лFл=m⋅a,

где a=V2R, лFл=B⋅|q|⋅V⋅sin⁡α, α=900, так как скорость частицы перпендикулярна вектору магнитной индукции.

Тогда

m⋅V2R=B⋅|q|⋅V,

откуда можно получить множество соотношений. Например:

• радиус траектории R=m⋅VB⋅|q| прямо пропорционален скорости V;

• угловая скорость вращения ω=VR=B⋅|q|m определяется только величиной индукции B магнитного поля и удельным зарядом частицы |q|/m и не зависит от скорости V, откуда период обращения заряда по окружности T=2πω также не зависит от скорости V.

3. Если скорость V заряженной частицы массой m направлена под углом α (0<α<900) к вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по винтовой линии радиуса R и шагом h.

Действие силы Лоренца широко используют в различных электротехнических устройствах:

электронно-лучевых трубках старых телевизоров и мониторов;

ускорителях заряженных частиц;

экспериментальных установках для осуществления управляемой термоядерной реакции;

МГД-генераторах.