Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле

1. При каких условиях заряженная частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии?

Если ее скорость можно разложить на две составляющие. Компонента параллельная вектору магнитной индукции будет сносить частицу в направлении линий магнитной индукции, а перпендикулярная определит ее вращение вокруг этих линии в перпендикулярной им плоскости.

2. Почему в неоднородном магнитном поле изменяется радиус винтовой линии, по которой движется заряженная частица?

Разность радиусов вращения объясняется различием индукций в разных точках пространства.

3. Почему заряженная частица тормозится в области сильного магнитного поля?

В области сильного магнитного поля параллельная компонента силы начинает останавливать движение частицы. При приближении к другому витку, она снова тормозится и «застревает» между двумя витками.

4. Каким образом магнитное поле Земли предохраняет ее поверхность от действия заряженных частиц высоких энергий?

Магнитное поле Земли рассеивает наиболее быстрые частицы. Частицы с меньшими энергиями попадают в магнитные ловушки и начинают циркулировать между полюсами Земли.

5. Что такое радиационные пояса Земли? Почему электронный пояс Земли является внешним, а протонный — внутренним?

Радиационные пояса — области атмосферы Земли, в которых повышена концентрация заряженных частиц. Электронный пояс внешний, а протонный внутренний, потому что протоны намного тяжелее электронов.