Зарядталғанбөлшектердіңбіртекті магнит өрісіндегіқозғалысы.

Біртекті магнит өрісінде В векторына перпендикуляр болатын v жылдамдықпен е заряды ұшып келеді дейік.Лоренц күшінің әсерімен заряд шамасы жағынан тұрақты болып келген қалыпты үдеуге ие болады:

(1)

Егер жылдамдық тек бағыты бойынша өзгеретін болса, шамасы жағынан тұрақты болып келетін қалыпты үдеумен қозғалатын қозғалатын қозғалыс радиусы a= шартымен анықталатын шеңбер бойындағы бір қалыпты қозғалыс болады.Бұған a-ға арналған мәнін қойып, ал осыдан шыққан теңдеуді R-ге қатысты қойып мынаны табамыз: R= (2)

Сонымен, v векторы B векторына перпендикуляр болған жағдайда зарядталған бөлшек радиусы бқлшектің жылдамығына, өрістің магнит индукциясына жіне у бөлшегі зарядының оның m массасынақатынасына тең болатын «шеңбер бойымен қозғалады».e/m қатынасы меншікті заряд деп аталады.

Бөлшектің бір айналымына кететін Т уақытын табайық. Бұл үшін шеңбердің 2 ұзындығын бөлшектің v жылдамдығына бөлеміз.Осыны нәтижесінде мынаны шығарып аламыз: T=2 (3)

Бөлшектердің шеңбер бойымен айналу периоды оның жылдамдығына тәуелді болмайды екен, ол период тек бөлшектің меншікті заряды мен өрістің магнит индукциясы бойынша ғана анықталады. Меншікті зарядтары бірдей, бірақ v1және v2 жжылдамдықтары әр түрлі болатын екі бөлшектің біртекті магнит өрісінде қозғалатын траекториясы бойынша көрсетілген. Егер бқлшектер бір мезгілде О нүктесінен шықса, онда олар бірдей уақыт ішінде толық айналым жасап, тағы да О нүктесінде кездеседі.

Зарядталған бөлшектің жылдамдығы біртекті магнит бағытымен, /2 ден өзгеше, бұрышын жасаған жағдайындағы осы бөлшектің қозғалу сипатын анықтайық. v1В векторына перпендикуляр және v2 В векторына параллель екі құраушыға жіктеік:

V=vsin v=vcos екендігін көру қиын емес.

Лоренц күші мынаған тең:

F=evBsin

Және ол В векторына перпендикуляр жазықтықта жатады.Осындай күштен туатын үдеу v үшін қалыпты үдеу болады.Лоренц күшініңВ векторы бағытындағы құраушысы нольге тең болады; сондықтан бұл күш v шамасына әсер ете алмайды.Сөйтіп, бөлшектің қозғалысын екі қозғалыстың:1) B векторы бағытының бойымен тұрақты v=vcosαжылдамдығымен орын ауыстырудың және 2) B векторына перпендикуляр жазықтықта бір қалыпты айналудың қабаттасуы деп есептеуге болады.Бойымен айналыс өткен шеңбердің радиусы (2) формуламен анықталады, мұнда V=vsin алынады.Қозғалыс тракториясы осі В верторы бағытымен дәл келетін спираль болады. Спиральдың l адымен v айналу Т периодымен анықтайтын (3) формуласына көбейтіп табуға болады.

L=vT=2 (4)

Спираль бұралатын бағыт бқлшек зарядының ьаңбасына тәуелді болады.Егер заряд оң ьболса, онда спираль сағат тіліне қарсы бұралады. Бойымен теріс зарядталған бөлшек ұозғалатын спираль сағат тілінің бағытымен бұралады «біз спиральға В векторынң бағытымен қарап тұрмыз деп ұйғарылады, сонда бөлшек егер болса, бізден әрі қарай және егер болса, бізге қарай зымырайды».

Наши рекомендации