Удельный заряд частицы

Удельный заряд частицы – это отношение заряда q частицы к ее массе m. Для электрона .

Сила Лоренца – сила, действующая на заряд q, движущийся со скоростью в электромагнитном поле:

где – напряженность электрического поля; – индукция магнитного поля.

Силу Лоренца можно представить как сумму электрической и магнитной составляющих: .

Электрическая составляющая силы Лоренца:

не зависит от скорости движения заряда. Направление электрической составляющей определяется знаком заряда: при векторы и направлены одинаково; при – противоположно.

Магнитная составляющая силы Лоренца: .

зависит от скорости движения заряда. Модуль магнитной составляющей определяется по формуле:

где – угол между векторами и .

Направление магнитной составляющей силы Лоренца можно определить с помощью правила левой руки.

Правило левой руки: расположите ладонь левой руки так, чтобы в нее входил вектор , а четыре пальца направьте вдоль вектора , тогда отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы , действующей на положительный заряд. В случае отрицательного заряда направление вектора противоположно. В любом случае вектор перпендикулярен плоскости, в которой лежат векторы и .

Движение заряженных частиц в магнитном поле

Если частица движется вдоль линии магнитной индукции ( или ), то . Тогда . В этом случае магнитное поле не влияет на движение заряженной частицы.

Если заряженная частица движется перпендикулярно линиям магнитной индукции , то . Тогда . Так как вектор этой силы всегда перпендикулярен вектору скорости частицы, то сила создает только нормальное (центростремительное) ускорение , при этом скорость заряженной частицы изменяется только по направлению, не изменяясь по модулю. Частица в этом случае равномерно движется по дуге окружности, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции.