Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле.

На заряженную частицу массой m, зарядом q, движущейся со скоростью в магнитном поле индукции , действует сила Лоренца

(1)

численное значение которой зависит от угла

(2)

а направление действия – от знака заряда (рис. 1)

Сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно скорости движения заряженной частицы и поэтому не изменяет её энергию.

Если заряженная частица в вакууме влетела в однородное и постоянное магнитное поле, так что , то траекторией движения частицы является окружность (рис. 2), т.к. и сила направлена по радиусу кривизны.

Т.к. , то , где r – радиус траектории, который получается равным

(3)

При этом период обращения частицы по окружности:

(4)

не зависит от скорости движения. Этот факт используется при построении циклотронов – ускорителей заряженных частиц.

Если же вектор скорости заряженной частицы образует с вектором индукции магнитного поля угол , то частица участвует в двух движениях: вдоль линий индукции магнитного поля с V_½½ = const и по окружности, лежащей в плоскости , с V_^ = const.