Лабораторна робота №13 Вивчення руху заряджених частинок у магнітному полі.
Мета роботи : 1. Вивчити дію магнітного поля на заряджені частини, які рухаються в ньому
Познайомитися з його проявами в природі і використанні на практиці.
По даній фотографії треку частинки розрахувати невідомий параметр.
Короткі теоретичні відомості:
Магнітне поле завжди взаємодіє з другим магнітним полем. Здавна відомо про взаємодію двох постійних магнітів (наприклад, дія магніту на магнітну стрілку). Оскільки електричний струм завжди створює навкруги себе своє магнітне поле, зовнішнє магнітне поле діє на провідник зі струмом (сила Ампера); так як електричний заряд, що рухається направлено‚ представляє собою теж електричний струм, то магнітне поле діє на такий заряд з силою Лоренца (особистий випадок сили Ампера):
де - швидкість руху зарядженої частки;
В - індукція магнітного поля;
α - кут між напрямом вектора індукції та напрямком елементарного струму, створеного часткою (при позитивному заряді напрямок струму збігається з напрямком швидкості, при негативному заряді напрямок струму протилежний напрямку швидкості)
Якщо частка влітає перпендикулярно до полю, то сила Лоренца:
а її напрямок визначається ( так само, як сила Ампера) правилом лівої руки, так що напрямок сили Лоренца складає перпендикуляр до індукції поля та швидкості , а тому вона є доцентровою силою Fц і викликає доцентрове прискорення ц і наслідок цього заряджена частка буде рухатися по окружності радіуса R :
Порядок виконання роботи
Перекреслити фотографію треку частки в магнітному полі.
Враховуючи напрямок індукції поля та швидкості частки, визначити знак заряду, користуючись правилом лівої руки.
На малюнку показати вектори В і в початкову мить часу.
З рівняння (1) виразити величину, яку треба знайти, перевірити одиницю вимірювань та розмірність.
Розрахувати значення використавши дані .
Зробити висновок щодо роботи
Виконання роботи :
Висновок: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольні питання:
1. На яку частку і чому діє сила Лоренца?_____________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Як читається правило лівої руки?_____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
З. Як використовується правило лівої руки для:
а) позитивного заряду________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
б) негативного заряду ________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Як буде рухатися заряджена частка, якщо кут між індукцією поля і струмом
а) α = 0 º___________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
б) α =90º ____________________________________________________________
___________________________________________________________________
в) 0º<α<90º _________________________________________________________
___________________________________________________________________
5. Де використовується явище руху частинок у магнітному полі? ___________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Підпис викладача:
- виконав
- здав
- зауваження: