04 · La deviazione magnetica

Un campo magnetico aumenta il modulo della velocità di una particella?

Cambierà la direzione, il modulo della velocità o entrambi?

  1. Seleziona l’esperimento magnetico.
  2. Segui la traiettoria circolare in un campo uniforme.
  3. Spiega perché invertire il segno della carica inverte il verso della curvatura.

Misura

Raggio r, periodo di rotazione T e modulo costante della velocità.

La forza magnetica è perpendicolare alla velocità e a B. Non compie lavoro, quindi curva il moto senza aumentare il modulo della velocità. Conoscendo B e misurando il raggio si può ricavare m/|q|: è il principio della spettrometria di massa.

B in tesla; m in kg; q in C; v è il modulo della velocità perpendicolare in m/s.

F=q(v×B); r=mv/(|q|B); T=2πm/(|q|B)

Esempio svolto 1

Per i valori illustrativi q/m=1 C/kg, v=2 m/s e B=1.5 T, r=1.333 m.

Esempio svolto 2

Con questi valori T=2π/1.5=4.189 s. Raddoppiando B si dimezzano sia r sia T.

Qual è la forza se v è parallela a B?

Ipotesi

Circonferenza analitica in un campo B statico uniforme. Nessun campo elettrico, radiazione, collisione o relatività. Valori schematici a scopo didattico, non un progetto di produzione.

University Physics Volume 2, 11.3 Motion of a Charged Particle in a Magnetic Field