带电粒子在磁场中的运动轨迹

带电粒子在磁场中会沿曲线轨迹运动，这种现象在粒子加速器和电视机显像管中很常见。电子束进入磁场后，受到洛伦兹力作用，运动方向发生偏转。磁场强度越大，粒子偏转角度越大；粒子速度越快，轨迹曲率半径越大。质子在回旋加速器中每绕行一圈，获得固定能量，轨道半径逐渐增大，形成螺旋状路径。这种精确控制粒子轨迹的技术，在现代医学的质子治疗癌症设备中得到应用。

地球磁场保护我们免受太阳风带电粒子的直接冲击。这些粒子被磁场捕获，形成范艾伦辐射带。卫星在穿越这些区域时，必须考虑带电粒子对电子设备的干扰。磁约束核聚变装置中，高温等离子体被约束在磁场内，避免接触容器壁。日本研制的JT-60SA装置，利用环形磁场控制氘氚粒子的运动，实现1.5亿摄氏度的高温，为未来清洁能源提供可能。