Сила Лоренца (ЕГЭ-ОГЭ)

При движении заряда в неподвижном магнитном поле направление силы определяется правилом левой руки: если поместить ладонь перпендикулярно линиям индукции так, чтобы они входили во внутреннюю поверхность, а четыре пальца были направлены по току (то есть в направлении движения положительно заряженной частицы или против направления отрицательно заряженной), то отогнутый на 90° большой палец укажет направление действия силы Лоренца (или силы Ампера).

Заряженная частица попадает в однородное магнитное поле:

1. со скоростью ${\displaystyle {\vec {v}}}$, перпендикулярной линиям индукции ${\displaystyle {\vec {B}}}$ (${\displaystyle {\vec {v}}\perp {\vec {B}}}$, ${\displaystyle \alpha =90^{\circ }}$): траектория — окружность радиусом ${\displaystyle R_{L}={\frac {mv}{qB}}}$ (ларморовский радиус);
2. со скоростью ${\displaystyle {\vec {v}}}$, параллельной линиям индукции ${\displaystyle {\vec {B}}}$ (${\displaystyle {\vec {v}}\parallel {\vec {B}}}$, ${\displaystyle \alpha =0^{\circ }}$): ${\displaystyle F_{L}=0}$, траектория — прямая;
3. со скоростью ${\displaystyle {\vec {v}}}$, образующей угол к линиям индукции ${\displaystyle {\vec {B}}}$ (${\displaystyle 0^{\circ }<\alpha <90^{\circ }}$): траектория — винтовая линия.

Магнитная проницаемость — это физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция ${\displaystyle {\vec {B}}}$ однородного магнитного поля в среде отличается по модулю от индукции ${\displaystyle {\vec {B}}_{0}}$ в вакууме:

${\displaystyle \mu ={\frac {\vec {B}}{{\vec {B}}_{0}}}}$, где ${\displaystyle \mu }$ — коэффициент, характеризующий магнитные свойства среды.

Согласно гипотезе Ампера, магнитные свойства вещества обусловлены микроскопическими электрическими токами внутри него. В отсутствии внешнего поля направления этих токов хаотичны, и создаваемые ими магнитные поля взаимно компенсируются. При наложении внешнего магнитного поля токи упорядочиваются, что приводит к намагничиванию вещества.

Слабомагнитные вещества

• Диамагнетики, ${\displaystyle \mu <1}$ (например, висмут ${\displaystyle \mu =0,999824}$)
• Парамагнетики, ${\displaystyle \mu >1}$ (например, платина ${\displaystyle \mu =1,00036}$)

Сильномагнитные вещества

• Ферромагнетики, ${\displaystyle \mu \geqslant 1}$ (например, железо, никель, кобальт)