Как изменяется кинетическая энергия движущейся заряженной частицы под воздействием магнитного поля? В каком направлении

Милая

15

Когда заряженная частица движется под воздействием магнитного поля, ее кинетическая энергия может изменяться в зависимости от параметров движения и величины магнитного поля.

Изменение кинетической энергии частицы под действием магнитного поля обусловлено изменением траектории движения частицы под влиянием магнитной силы Лоренца. Магнитное поле оказывает перпендикулярную к вектору скорости частицы силу, направленную в плоскости, перпендикулярной магнитному полю и вектору скорости. Эта сила всегда перпендикулярна к направлению скорости, следовательно, она не совершает работу над частицей, и ее энергия не меняется.

Однако, так как магнитное поле изменяет траекторию частицы, ее импульс будет изменяться. Под действием магнитной силы, направленной перпендикулярно к скорости частицы, ее импульс будет изменяться в плоскости, перпендикулярной их обоим. Направление изменения импульса будет определяться правилом левой руки для заряженных частиц. Если ладонь правой руки направлена по траектории движения частицы, а направление магнитного поля задается пальцами, то большой палец указывает направление изменения импульса частицы.

Сила изменения импульса частицы, вызванная магнитным полем, определяется как произведение заряда частицы, скорости и величины магнитной индукции поле:

$$F=qvB$$

где $F$ - сила, $q$ - заряд частицы, $v$ - скорость частицы, $B$ - магнитная индукция поля.

Обратите внимание, что кинетическая энергия частицы остается постоянной в этом процессе, и изменение импульса обусловлено только изменением направления импульса на плоскости, перпендикулярной магнитному полю.