1. Як можна підтвердити, що нерухомі заряджені частинки не підлягають впливу магнітного поля? 2. Як зміститься світла

  • 7
1. Як можна підтвердити, що нерухомі заряджені частинки не підлягають впливу магнітного поля?
2. Як зміститься світла цятка, створена електронним променем на екрані кінескопа, якщо поблизу екрана розмістити магніт?
3. Чому магнітне поле не впливає на провідник без струму, хоча вільні електрони в ньому постійно рухаються внаслідок теплового руху?
4. Як рухається заряджена частинка у однорідному магнітному полі, якщо її початкова швидкість перпендикулярна до напряму лінійної магнітної індукції?
Аида
44
1. Нерухомі заряджені частинки не підлягають впливу магнітного поля через відсутність руху індукованого електричного струму. Магнітне поле впливає на заряджену частинку тільки тоді, коли вона рухається або перебуває в рухомому стані. Це випливає з закону Лоренца, який описує силу, що діє на рухому заряджений частинку в магнітному полі: \( F = q \cdot (\vec{v} \times \vec{B}) \), де \( F \) - сила, \( q \) - заряд частинки, \( \vec{v} \) - швидкість частинки, \( \vec{B} \) - вектор магнітної індукції. Якщо швидкість частинки дорівнює нулю, то сила теж буде рівна нулю.

2. Світла цятка, створена електронним променем на екрані кінескопа, зміститься у напрямку впливу магнітного поля. Це відбувається через те, що на рухомі заряджені частинки у магнітному полі діє сила Лоренца, яка відхиляє їх від прямолінійного руху. Щоб змінити напрямок світлої цятки, потрібно розмістити магніт таким чином, щоб його магнітне поле було перпендикулярне до напрямку руху електронного променя на екрані. Сила Лоренца діятиме на заряджені частинки променя, змінюючи напрямок їх руху, і, відповідно, змістить світлу цятку на екрані.

3. Магнітне поле не впливає на провідник без струму через взаємодію рухомого заряду з магнітним полем. Вільні електрони у провіднику рухаються випадково і безпорядково внаслідок теплового руху. Цей рух не впливає на утворення індукційного електричного струму, який би міг взаємодіяти з магнітним полем. Для того, щоб магнітне поле впливало на провідник і викликало індукційний струм, потрібно, щоб заряджені частинки в провіднику рухались зі слідуючим за цим утворенням електричного струму.

4. Заряджена частинка, що рухається у однорідному магнітному полі, буде рухатися по кривій траєкторії під впливом сили Лоренца. Напрямок цієї сили завжди перпендикулярний і до напряму руху частинки, і до напряму магнітної індукції. Це означає, що частинка буде рухатись по колу або по спіралі, залежно від початкових умов. Радіус траєкторії руху частинки можна обчислити за формулою: \( R = \frac{mv}{qB} \), де \( R \) - радіус траєкторії, \( m \) - маса частинки, \( v \) - початкова швидкість частинки, \( q \) - заряд частинки, \( B \) - магнітна індукція. Коли \( v \) перпендикулярно до \( B \), радіус траєкторії буде найбільшим і це буде рух по колу.