Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца

Электрический ток — это упорядоченно движущиеся заряженные частицы.

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

+

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

+

Силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля, называют силой Лоренца .

Х.А. Лоренц

1853–1928 гг.

C ила Лоренца

Сила Лоренца — это сила, действующая на каждый заряд со стороны магнитного поля — равна произведению величины заряда, скорости движения частицы, модуля вектора магнитной индукции поля на синус угла между магнитной индукцией и направлением движения заряда.

Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью

10 Мм/с в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?

Решение:

Дано:

+

Определение направления силы Лоренца

+

–

Определите направление силы Лоренца,

действующей на электрон.

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

—

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

х

Определите направление силы Лоренца,

действующей на протон.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

+

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Отклонение катодных лучей в магнитном поле

+

–

Электронно-лучевая трубка

Зависимость силы Лоренца от угла между векторами магнитной индукции и направлением движения частицы можно обнаружить, наблюдая смещение электронного луча при изменении угла между осью магнита и осью электронно-лучевой трубки.

Движение заряженных частиц по окружности

+

–

–

+

Если заряженная частица влетает в магнитное поле параллельно

вектору магнитной индукции, то сила Лоренца равна нулю.

Эффект Холла

Магнитное поле

Элемент Холла

Напряжение Холла

Веществом, непроницаемым для магнитных сил, является то же самое железо, которое так легко намагничивается.

Электронно-лучевая трубка

Пластины

Электронная пушка

Катод

Электронный луч

Схема масс-спектрографа

Батарея,

создающая

ускоряющее

напряжение

Фотопластинка

К насосу

Источник частиц

Ускоритель заряженных частиц

Ускорители заряженных частиц

Непрерывные

Импульсные

Электростатический генератор Ван-де-Граафа

Ускоритель КГ-500

Циклотрон

Место поступления

(ионов, протонов)

Генератор переменного напряжения

Ускоряющие электроды (дуанты)

Траектория

ускоряемой

частицы

Домашнее задание:

§ 6, упр. 1 № 4, л/р № 1.