Действие магнитного поля на движущийся электрический заряд

Силу, действующую на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера.
Правило левой руки
руку располагают так, чтобы нормальная составляющая магнитной индукции входила в ладонь, четыре вытянутых пальца были направлены по току; тогда отогнутый на 900 большой палец укажет направление действующей на проводник силы Ампера.
N
S
I
I

Хендрик Антон Лоренц
Магнитное поле действует на отдельные движущиеся заряженные частицы в проводнике с током.
Сила Лоренца — это сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся в нем заряженную частицу.

Направление силы Лоренца
Правило левой руки:
если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции, перпендикулярная к скорости движения заряда, входила в ладонь, а выпрямленные четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (или против движения отрицательного), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Лоренца.
+

Cила Лоренца меняет лишь направление вектора скорости заряженной частицы.
+

Задача: протон влетает со скоростью 1000 м/с в однородное магнитное поле. Определите траекторию, по которой будет двигаться протон, и основные характеристики такого движения, если магнитная индукция поля равна 0,01 Тл.
Решение:
Описать
траекторию
Частица будет продолжать двигаться равномерно и прямолинейно.
+
+

Задача: протон влетает со скоростью 1000 м/с в однородное магнитное поле. Определите траекторию, по которой будет двигаться протон, и основные характеристики такого движения, если магнитная индукция поля равна 0,01 Тл.
Решение:
Описать
траекторию
+
Частица будет двигаться по окружности.

Задача: протон влетает со скоростью 1000 м/с в однородное магнитное поле. Определите траекторию, по которой будет двигаться протон, и основные характеристики такого движения, если магнитная индукция поля равна 0,01 Тл.
Решение:
Описать
траекторию
На основании второго закона Ньютона:

Задача: протон влетает со скоростью 1000 м/с в однородное магнитное поле под углом 600 к линиям магнитной индукции. Определите траекторию, по которой будет двигаться протон, и основные характеристики такого движения, если магнитная индукция поля равна 0,01 Тл.
Решение:
Описать
траекторию
На основании второго закона Ньютона:
Протон движется по винтовой линии.

Задача: протон влетает со скоростью 1000 м/с в однородное магнитное поле под углом 600 к линиям магнитной индукции. Определите траекторию, по которой будет двигаться протон, и основные характеристики такого движения, если магнитная индукция поля равна 0,01 Тл.
Решение:
Описать
траекторию
Протон движется по винтовой линии.
Направление, в котором будет закручиваться спираль, зависит от знака заряда частицы.

Использование силы Лоренца

Использование силы Лоренца
ТОКАМАК
Масс-спектрограф

Масс-спектрограф
Масс-Спектрограф — прибор для определения массы заряженных частиц, в котором используют свойство частиц изменять траекторию своего движения под действием сильного магнитного поля.

Проявление силы Лоренца в природе
Полярное сияние
Полярное сияние
(вид из космоса)