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文档简介

1、带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动 安培定律说明, 载流导线在磁场中受到力的作用。 导线中的电流是导体中自由电子的定向运动形成的。显然,运动着的带电粒子在磁场中也将受到力的作用。从安培定律可以推算每个运动的带电粒子在磁场中所受到的力。洛仑兹力电荷电场电流( 运动电荷)周围电场、磁场磁场的一种表现,对于引入场中的运动电荷有作用力,利用这点探测磁场的存在和磁场的性质。磁场作用于运动电荷的力 洛仑兹力运动电荷所受的洛仑慈力总是与运动速度垂直,洛仑慈力不能做功。任一电流元Idl在磁场中B所受力为:又I=nqvS, S为电流元的截面积。故: 该电流元中的运动的带电粒子数为:dN=nSdl,所以

2、每个运动的带电粒子受力为: 粒子带正电,v与dl同向;粒子带负电,v与dl反向。故上式可写成: 带电粒子在磁场和电场存在的空间受到的作用力为:该式也称洛仑兹力。洛仑兹力对运动粒子不做功,所以在洛仑兹力作用下,粒子的动能和速率不会改变,变化的只是粒子的速度方向。 在均匀磁场中,设 . 粒子的运动方程为均匀磁场,B为常数,设 ,则带电粒子在xy平面上运动粒子在垂直于B的平面(xy)内作圆周运动,R为轨道半径。 回旋(角)频率。总结:带电粒子在均匀磁场中,一沿磁力线(Z)的匀速直线运动 +一垂直于磁力线(X,Y)的圆周运动的合成。(1)横向均匀磁场 磁感应强度与带电粒子速度相互垂直的磁场称横向磁场(xy),处在横向均匀磁场中的带电粒子在洛仑兹力的作用下做圆周运动,圆周的半径为:圆周运动的周期为: R、T与粒子速度无关,仅取决于磁感应强度和荷质比。(2)纵向均匀磁场 磁感应强度与带电粒子速度相互平行的磁场称纵向磁场(Z),由于速度与磁场方向平行,洛仑兹力为零,带电粒子做匀速直线运动。(3) 任意方向的均匀磁场 磁感应强度与带电粒子速度夹角为q,v可分解

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