Закон Лоренца

Содержание

Слайд 2

Величина и направление На заряженную частицу, находящуюся в магнитном поле, со

Величина и направление

На заряженную частицу, находящуюся в магнитном поле, со

стороны поля действует сила Лоренца: Fл= B q v sinα
Эта сила, не изменяя модуля скорости, меняет направление движения заряда.
Направление силы Лоренца,
действующей на положительный
заряд, определяется правилом
левой руки.
Слайд 3

Траектория движения заряда Действие силы Лоренца на движущийся в однородном магнитном

Траектория движения заряда

Действие силы Лоренца на движущийся в однородном магнитном

поле положительный заряд.

Если частица движется перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то сила Лоренца, действующая на него, будет максимальна. Она не изменит скорости движения частицы, но заставит его двигаться по окружности: Fл = Fц
Это условие помогает определить радиус окружности и период обращения: R=mv/Bq T =2πm/Bq

Слайд 4

Отличия в движении разнозаряженных частиц Электроны и положительно заряженные ионы в

Отличия в движении разнозаряженных частиц

Электроны и положительно заряженные ионы в

магнитном поле движутся в противоположные стороны: электроны против часовой стрелки, положительные ионы- по часовой стрелке. Т.к. масса электронов намного меньше массы ионов, то частота их вращения гораздо больше, а радиус вращения меньше, чем у ионов.

Винтовые траектории движения заряженных частиц в магнитном поле: а) траектория иона, б) траектория электрона

Слайд 5

Траектория движения заряда Если заряженная частица влетела в магнитное поле под

Траектория движения заряда

Если заряженная частица влетела в магнитное поле под

углом к силовым линиям, то она будет двигаться по спирали, шаг h и радиус r которой, соответственно:
h = 2 πmv cos α / Bq
r = mv sin α / Bq
Слайд 6

Применение силы Лоренца 1. Управление электронным пучком. Метод предложен Дж.Томсоном в

Применение силы Лоренца

1. Управление электронным пучком. Метод предложен Дж.Томсоном в 1897

г, применяется в электронно-лучевых трубках.
2. Определение скорости движения частиц. Метод основан на прямолинейном движении заряженной частицы в электромагнитном поле: v = E/B
Слайд 7

Применение силы Лоренца 3. Определение знака заряда движущейся частицы. Метод основан

Применение силы Лоренца

3. Определение знака заряда движущейся частицы. Метод основан на

определении направления силы Лоренца при помощи правила левой руки (для положительно заряженной частицы).
4. Магнитные ловушки. Используются для удержания высокотемпературной плазмы. Идея метода: поле захватывает частицу, заставляя её двигаться вдоль силовых линий. Но сильное поле выталкивает её в область слабого поля. Там она отражается и всё повторяется снова.
Слайд 8

Применение силы Лоренца 5. Определение удельного заряда и массы частицы. Метод

Применение силы Лоренца

5. Определение удельного заряда и массы частицы. Метод используется

в масс-спектрографах, где ионизованные частицы ускоряют при помощи электрического поля. При этом (Ек =Еэл) ↔ (m∙v2/2 = E∙q∙d)
6. Ускорение заряженных частиц. Метод используется в циклотронах, где заряженные частицы, помещённые в магнитное поле, ступенчато разгоняются периодически включающемся электрическим полем.
Слайд 9

Чему равно отношение массы частицы к её заряду, если при движении

Чему равно отношение массы частицы к её заряду, если при движении

в магнитном поле с индукцией 5 мТл по окружности радиусом 3,5 мм, её скорость равна 106м/с.
Частица массой 1 мг и зарядом 100 мкКл влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1,57 Тл перпендикулярно силовым линиям поля. Сколько оборотов за 1с сделает частица?
Слайд 10

Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы 1.По какой траектории движется

Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы

1.По какой траектории движется

протон, вылетевший в магнитное поле под углом 300 к вектору магнитной индукции?
А.по прямой Б.по окружности
В.по винтовой линии
2.В магнитном поле с индукцией 2 Тл движется электрон со скоростью 106 м/с, направленной перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Чему равен модуль силы, действующей на электрон со стороны магнитного поля?
А.6,4·1012 Н Б.3,2·10-13 Н В.6,4·10-24 Н