1. В каждом примере на иллюстрациях показаны разные сценарии взаимодействия движущейся заряженной частицы с магнитным

Lebed

1

Хорошо, давайте рассмотрим каждый сценарий взаимодействия движущейся заряженной частицы с магнитным полем подробно.

1. Сценарий 1:
В этом сценарии у нас есть заряженная частица, движущаяся параллельно магнитному полю. Возникает вопрос о траектории движения частицы и величине силы, действующей на нее.

Для определения траектории движения заряженной частицы в магнитном поле, мы можем использовать формулу силы Лоренца:

$$\overrightarrow{F}=q(\overrightarrow{v}\times \overrightarrow{B})$$

где $\overrightarrow{F}$ - сила Лоренца, $q$ - заряд частицы, $\overrightarrow{v}$ - скорость частицы и $\overrightarrow{B}$ - вектор магнитной индукции.

В этом случае, так как частица движется параллельно магнитному полю ($\overrightarrow{v}$ и $\overrightarrow{B}$ направлены параллельно), сила Лоренца будет равна нулю ($\overrightarrow{F}=0$). Это означает, что частица продолжит двигаться прямолинейно, не отклоняясь от исходного пути.

2. Сценарий 2:
В этом сценарии у нас также есть заряженная частица, но она движется перпендикулярно магнитному полю. Вопрос состоит в определении направления силы, действующей на частицу, а также ее траектории.

Снова используем формулу силы Лоренца:

$$\overrightarrow{F}=q(\overrightarrow{v}\times \overrightarrow{B})$$

В этом случае, при перпендикулярном движении частицы ($\overrightarrow{v}$ и $\overrightarrow{B}$ перпендикулярны), сила Лоренца будет направлена в направлении, определяемом по правилу левой руки. Если вы протянете левую руку так, чтобы пальцы указывали на направление скорости частицы ($\overrightarrow{v}$), а ладонь была повернута в направлении магнитного поля ($\overrightarrow{B}$), большой палец будет указывать направление силы ($\overrightarrow{F}$).

Траектория движения частицы в перпендикулярном магнитном поле будет окружностью с радиусом, определяемым величиной скорости частицы и магнитной индукции ($r=\frac{mv}{qB}$), и направленной перпендикулярно плоскости, образованной скоростью частицы и магнитным полем.

3. Сценарий 3:
В этом сценарии у нас заряженная частица движется вдоль диагонали вектора магнитной индукции. Вопрос состоит в определении силы, действующей на частицу, и ее траектории.

Снова используем формулу силы Лоренца:

$$\overrightarrow{F}=q(\overrightarrow{v}\times \overrightarrow{B})$$

В этом случае, при движении заряженной частицы вдоль диагонали, сила Лоренца будет иметь направление, находящееся между направлениями скорости частицы и магнитного поля.

Траектория движения частицы будет спиралью, соединяющей точки, изображающие положение частицы во времени при движении вдоль диагонали.

Это подробное объяснение каждого сценария взаимодействия движущейся заряженной частицы с магнитным полем. Если у вас возникнут дополнительные вопросы или потребуется дополнительное объяснение, пожалуйста, сообщите мне.