带电粒子在匀强磁场中的运动

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1、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动思考与讨论思考与讨论1 1、如果带电粒子射入匀强磁场时、如果带电粒子射入匀强磁场时,初速初速度方向与磁场方向垂直度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动兹力的作用下将作什么运动?+qv-qv一、带电粒子在匀强磁场中的运动一、带电粒子在匀强磁场中的运动2、沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒、沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹子，在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供做向心力，只改变速度的方向，不改力提供做向心力，只改变速度的方向，不改变速度的大小。变速度的大小。1、带电微

2、观粒子的质量很小，在磁场中运动、带电微观粒子的质量很小，在磁场中运动受到洛伦兹力远大于它的重力，因此可以把受到洛伦兹力远大于它的重力，因此可以把重力忽略不计，认为只受洛伦兹力作用。重力忽略不计，认为只受洛伦兹力作用。2、圆周运动的半径、圆周运动的半径mvRqB3、圆周运动的周期、圆周运动的周期2 mTqB2vqvBmR2 RTv4、实际应用、实际应用a、质谱仪、质谱仪通过测出粒子圆周运动的半径，计算粒子通过测出粒子圆周运动的半径，计算粒子的比荷或质量的仪器在。的比荷或质量的仪器在。b、回旋加速器、回旋加速器两两D形盒中有匀强磁场无电场，盒形盒中有匀强磁场无电场，盒间缝隙有交变电场。间缝隙有交变

3、电场。电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。粒子回旋的周期不随半径粒子回旋的周期不随半径改变。让电场方向变化的改变。让电场方向变化的周期与粒子回旋的周期一周期与粒子回旋的周期一致，从而保证粒子始终被致，从而保证粒子始终被加速。加速。回旋加速器中磁场的磁感应强度为回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒的直形盒的直径为径为d，用该回旋加速器加速质量为，用该回旋加速器加速质量为m、电量为、电量为q的粒子，的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：设粒子加速前的初速度为零。求：（1）粒子的回转周期是多大？粒子的回转周期是多大？（2）高频电极的周期为）高频电极的周期为多大？多大？（3）粒子的最大动能粒子的最大动能是多大是多大？（4）粒子在同一个粒子在同一个D形盒中相邻两条轨道半形盒中相邻两条轨道半径之比径之比1、交变电场的周期等于粒子做匀速圆周运动、交变电场的周期等于粒子做匀速圆周运动的周期。的周期。2、粒子最后出加速器的速度大小由盒的半径、粒子最后出加速器的速度大小由盒的半径决定。决定。结论：结论：