Физика > Постоянная скорость формирует прямую линию
Изучите траекторию движения заряженной частицы по прямой линии при параллельной скорости и магнитном поле: прямолинейное движение, первый закон Ньютона.
Если скорость заряженной частички и магнитное поле расположены параллельно, то чистая сила не возникает и путь прокладывается по прямой.
Задача обучения
- Вычислить условия, при которых частичка в магнитном поле перемещается по прямой.
Основные пункты
- Если на объект не влияет чистая сила, то скорость остается стабильной (первый закон движения Ньютона).
- Частичка со стабильной скоростью перемещается по прямой линии.
- Если скорость и магнитное поле расположены параллельно, то второе никак не повлияет на частицу, а скорость останется неизменной.
- Если вектор скорости ни параллелен, ни перпендикулярен к магнитному полю, то скоростная составляющая останется стабильной.
Термин
- Прямолинейное движение – перемещение в едином направлении.
Освежим в памяти первый закон движения, выдвинутый Ньютоном: если на тело не влияет чистая сила, то его скорость не меняется. Мы столкнемся с состоянием покоя или движением по прямой линии со стабильной скоростью.
Есть много ситуаций, когда частичка не испытывает чистую силу. Например, это существование в вакууме, вдали от массивных тел и электромагнитных полей. Или же на нее давит две уравновешивающие друг друга силы.
Если чистая сила равняется нулю, то и ускорение повторяет этот сценарий: F = ma. При нулевом ускорении, любая скорость будет оставаться стабильной. Не будем забывать, что скорость – вектор, а значит направление также не меняется, поэтому частичка движется по прямой.
Заряженные частички перемещаются параллельно магнитным полям
Ощущаемая заряженной частицей сила основывается на углу между векторами скорости и магнитного поля. Магнитная сила:
F = qvBsinθ
Если магнитное поле и скорость параллельны, то sinθ = 0, а сила не наблюдается. Тогда частичка с зарядом способна продолжить свой путь по прямой даже в мощном магнитном поле. Если же оказывается между 0-90 градусами, то v параллельно B и не меняется.
Раздел Физика |
|||||
Магнит и магнитные поля | |||||
Магниты | |||||
Магнитная сила на движущемся электрическом заряде | |||||
Движение заряженной частицы в магнитном поле | |||||
Магнитные поля, магнитные силы и проводники | |||||
Применение магнетизма |