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带电粒子在磁场中所受作用及运动
带电粒子在磁场中所受作用及运动
1. 洛伦兹力
当带电粒子沿磁场方向运动时:
当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时:
一般情况下，如果带电粒子运动的方向与磁场方向成夹角 时。
洛伦兹力
大小：
方向： 的方向
带有电荷量 的粒子在静电场 和磁场 中以速度 运动时受到的作用力将是：
2. 带电粒子在磁场中的运动
2.1 设有一均匀磁场，磁感应强度为 ，一电荷量为 、质量为 的粒子，以初速 进入磁场中运动。
（1）如果 与 相互平行
粒子作匀速直线运动。
（2）如果 与 垂直
粒子作匀速圆周运动。
周期
轨道半径
（3）如果 与 斜交成 角
粒子作螺旋运动。
回旋加速器是用来获得高能带电粒子的设备。基本性能：
2. 使带电粒子在电场的作用下得到加速。
使带电粒子在磁场的作用下作回旋运动。
3. 回旋加速器
粒子的动能
轨道半径
粒子引出速度
回旋加速器
回旋加速器原理图
N
S
B
O
~
N
频率与半径无关
○
＋
T
~
4. 质谱仪
质谱仪是分析同位素的重要仪器。
(1)离子通过速度选择器的速度为：
只有上面速度的离子能通过速度选择器。
(2)速度与磁场垂直时，粒子轨道半径为：
对于同位素的离子，带电量应相同，因此，轨道半径仅仅由质量决定。每种同位素在底片上的位置不同，构成了质谱。如果底片上有三条线系，则元素应有三种对应的同位素。
(3)某元素的一种同位素，速度和轨道半径分别为：
谱线位置与速度选择器的轴线间的距离应为轨道直径，即：
同位素的质量为：
（1）先使E=B=0 电子流无偏转打在屏
（3）维持B不变使E=0，电子在磁场 范围内作圆运动，打在屏
（2）加电场E使电子束上偏，再加磁场B
使电子流回到
4. 汤姆孙实验

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