Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы. - презентация

1 Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы

2 Повторение 1.В чем состоял опыт Эрстеда? 2.Что доказывает опыт Эрстеда? 3. Что называют электрическим током? 4.Сформулируйте закон Ампера. 5. Как математически найти силу Ампера? На магнитную стрелку, расположенную вблизи проводника с током, действуют силы, которые стремятся ее повернуть. Магнитное поле оказывает силовое действие. Непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда называется электрическим током. F = IBΔlsin α

3 Пусть концентрация носителей свободного заряда в проводнике есть n, а q – заряд носителя. Тогда произведение n q v S, где v – модуль скорости упорядоченного движения носителей по проводнику, а S – площадь поперечного сечения проводника, равно току, текущему по проводнику: I = q n υ S F = q n S Δl υB sin α Выражение для силы Ампера можно записать в виде: F Л = q υ B sin α. Так как полное число N носителей свободного заряда в проводнике длиной Δl и сечением S равно n S Δl, то сила, действующая на одну заряженную частицу, равна Обратимся к рисунку 75 учебника.

4 F Л = q υ B sin α Эту силу называют силой Лоренца. Угол α в этом выражении равен углу между скоростью и вектором магнитной индукции вектором магнитной индукции Направление силы Лоренца, действующей на положительно заряженную частицу, так же, как и направление силы Ампера, может быть найдено по правилу левой руки или по правилу буравчика. правилу левой рукиправилу буравчика

5 Взаимное расположение векторов и для положительно заряженной частицы показано на рис.

6 При движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца работы не совершает. Поэтому модуль вектора скорости при движении частицы не изменяется. Задание стр. 83 Пространственные траектории заряженных частиц. Выясним, от чего зависит пространственная траектория заряженной частицы,влетающей в однородное магнитное поле.

7

8 В камере лабораторной установки создано магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен вертикально вверх и равен по модулю B = 1,2 мТл. В камеру влетает протон с кинетической энергией Ек = 5,3 МэВ. Вектор скорости протона направлен горизонтально. Определите ускорение a, с которым будет двигаться протон в камере, а также радиус R кривизны траектории. Масса протона m р = 1,67·10 –27 кг.

9 1.Сила Лоренца, действующая на движущуюся в магнитном поле заряженную частицу, зависит от ее скорости, которая может быть выражена через кинетическую энергию частицы 2.Протон движется с огромной скоростью. Однако эта скорость все же значительно меньше скорости света c = 3·10 8 м/с. Поэтому движение протона можно рассматривать на основе законов классической механики.

10 3.Сила Лоренца F Л направлена перпендикулярно скорости частицы F Л = qυB sin α, где q – заряд протона, равный элементарному заряду e = 1,602·10 –19 Кл, α – угол между направлениями векторов и В условиях данной задачи α = 90°, sin α = 1. Сила Лоренца создает центростремительное ускорение a:

11 4.Под действием силы Лоренца протон будет двигаться в однородном магнитном поле по дуге окружности, радиус R которой находится из условия Таким образом, в условиях лабораторного опыта отклонение вектора скорости протона от первоначального направления будет весьма малым.

12 Домашнее задание § 6, 1097,1101.