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文档简介

磁场对运动电荷的作用一、洛仑兹力1.洛仑兹力----带电粒子在磁场中运动时所受的力.由毕-萨定律==>运动电荷的磁场公式类似地,由安培定律==>洛仑兹力公式安培力:SIq内粒子总数:每个带电粒子受力:===>洛仑兹力:2.重要结论

----洛仑兹力不做功.3.洛仑兹力和安培力的关系.

安培力是作用在各个自由电子上的洛仑兹力的宏观表现.两者本质上是一致的.二、带电粒子在均匀磁场中的运动分析:(1)q静止时不受力.(2)大小不变,方向改变.分三种情况讨论:---匀速直线运动.----匀速圆周运动R----逆时针旋转----顺时针旋转顺方向看去:回转半径:回转周期:讨论:(一定时)(1)同种粒子T

与v

无关,但

.(2)q,v相同的粒子,.---质谱仪原理----荷质比.对一定的带电粒子是一定的.

在实验上往往作为一个整体来测得.

电子的荷质比首先由J.Thomoson于1897年在英国剑桥卡文迪许实验室测出,发现它是一个常量.这一发现对电子的存在提供了最好的实验证据.Thomoson称之为“阴极微粒”.R大小照相底片

用质谱仪可精确测定同位素的原子量.

根据底片上谱的位置,可分别算出m

的值.3.与斜交成角分解（匀速圆周运动）（匀速直线运动）===>沿螺旋线运动.回旋半径:回旋周期:Rh螺距讨论：h与无关.----可以实现磁聚焦.(广泛地应用于电真空器件中,特别是电子显微镜中.)同种粒子T

与

无关,但

.三、带电粒子在非均匀磁场中的运动以非均匀磁场成轴对称分布为例.结论:

带电粒子在非均匀磁场中运动时,所受洛仑兹力总有一个指向磁场较弱方向的轴向分量,在这个分力作用下,带电粒子只能在一定的区域内来回振荡.----磁约束例.速度选择器原理.已知:电压U,间距d,均匀磁场.求:能通过小孔的电子速度为多少?d+-四、回旋加速器---是用来获得高能带电粒子的重要设备.基本原理:(1)使带电粒子在电场的作用下得到加速;(2)使带电粒子在磁场的作用下作回旋运动.----往复加速达到高能.说明:(或粒子获得的能量)有限制.时,必须考虑相对论效应,m将改变,T不再恒定.新型加速器:同步稳相回旋

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