2. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле:
она
сообщает частице центростремительное
ускорение
=> частица движется по окружности.
по II
з.Н.:
радиус
окружности, по которой движется заряженная
частица в магнитном поле.
3. Применение силы Лоренца:
1). В электронно-лучевой трубке (кинескопе) для управления движения
электронов.
P.S. Действие силы Лоренца на движущиеся электроны можно наблюдать, поднося магнит к электронно – лучевой трубке (отклонение электронного пучка).
2).
В масс - спектрографах
для
разделения частиц по их удельным зарядам
(
)
и точного определения массы частицы.
Через
фильтр скоростей пролетают только те
ионы, для которых силы: Fэл=qE0
и Fл=qvB0
уравновешены => их скорости одинаковы:
.
Попадая в магнитное поле камеры, под
действием его силы, искривляют траекторию
и движутся по дугам окружностей разного
радиуса
в зависимости от их масс.
Т.к. скорости ионов
одинаковы, то радиус окружности
определяется только удельным зарядом
иона:
.
Если заряд иона
известен, то можно вычислить его массу:
.
3). В циклотроне - ускорителе заряженных частиц, изучая при столкновении с частицами мишени их строение и взаимные превращения.
4). В токомаке – вакуумной тороидальной (кольцевой) камере магнитных катушек, для осуществления управляемой термоядерной реакцией. (1950 г. И.Е.Тамм и А.Д.Сахаров – магнитная термоизоляция).
4. Проявление силы Лоренца в природе:
1. Магнитный щит Земли – защита для
всего живого.
Быстрые
заряженные
частицы, электроны
и протоны,
выбрасываемые
Солнцем, образуют
так называемый
«солнечный ветер» и космические лучи – поток заряженных частиц не слишком большой энергии из космоса, попадая в магнитное поле Земли под
действием силы Лоренца искривляет свою
траекторию
движения,
огибают Землю и на
расстоянии от 500 до
60 000 км
навинчиваются на линии
магнитной индукции
поля
Земли, тормозятся, совершая
колебания от одного полюса
к другому за 0,1
– 1 с. Эта область космоса называется
радиационными
поясами
Земли (ореолы частиц, окружающие земной
шар).
В
области магнитных
полюсов эти частицы
беспрепятственно
вторгаются в
атмосферу
и образуют
полярные сияния.