Электронный луч в кинескопе отклоняется магнитным полем системы катушек

Траектория движения заряженной частицы зависит от направления скорости частицы в магнитном поле.

v

1.Скорость частицы параллельна силовым линиям МП. По правилу левой руки на частицу не действует сила Лоренца, поэтому частица движется равномерно и прямолинейно.

• 2.Скорость направлена перпендикулярно силовым линиям МП.Сила Лоренца в этом случае играет роль центростремительной силы, заряженная частица в МП движется по окружности.

-период вращения частицы в МП.

При движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца работы не совершает! Поэтому скорость частицы не меняется по модулю.

3.Скорость направлена под углом к силовым линиям МП.

• По горизонтали движение равномерное, расстояние, равное шагу спирали h, частица проходит за период Т. Где - параллельная составляющая скорости . За это же время частица, двигаясь по вертикали с центростремительным ускорением, описывает окружность радиусом R:

Если скорость частицы направлена под некоторым углом к вектору индукции магнитного поля, то такая частица будет двигаться в однородном магнитном поле по спирали.

Для заряженных частиц заданной массы m период обращения Т не зависит от скорости υ и радиуса траектории R. Траектория заряженной частицы как бы навивается на линии магнитной индукции

Применение силы Лоренца.

Электронный луч в кинескопе отклоняется магнитным полем системы катушек.

Ускорение в циклотроне. Потоки ускоренных частиц, создаваемые в ускорителях, используются в настоящее время в экспериментальных исследованиях при изучении структуры атомного ядра, ядерных сил, а также в промышленности для дефектоскопии, ведения некоторых технологических процессов, в медицине для глубинной терапии злокачественных опухолей и пр.

Масс – спектрометры – устройства, с помощью которых можно измерять массы заряженных частиц – ионов или ядер различных атомов. Масс-спектрометры используются для разделения изотопов, то есть ядер атомов с одинаковым зарядом, но разными массами (например, ²⁰Ne и ²²Ne).

Явление «навивания» частицы на линии магнитной индукции используется для магнитной термоизоляции высокотемпературной плазмы, то есть полностью ионизированного газа при температуре порядка 10⁶ K. Вещество в таком состоянии получают в установках типа «Токомак» при изучении управляемых термоядерных реакций. Плазма не должна соприкасаться со стенками камеры. Термоизоляция достигается путем создания магнитного поля специальной конфигурации . Аналогичное явление происходит в магнитном поле Земли, которое является защитой для всего живого от потоков заряженных частиц из космического пространства. Быстрые заряженные частицы из космоса (главным образом от Солнца) «захватываются» магнитным полем Земли и образуют так называемые радиационные пояса, в которых частицы, как в магнитных ловушках, перемещаются туда и обратно по спиралеобразным траекториям между северным и южным магнитными полюсами за время порядка долей секунды... Вторгаясь в земную атмосферу, частицы солнечного ветра (в основном электроны и протоны) направляются магнитным полем (на них действует сила Лоренца) и определённым образом фокусируются. Сталкиваясь с атомами и молекулами атмосферного воздуха, они ионизируют и возбуждают их, в результате чего возникает свечение, которое называют полярным сиянием.