当前位置:首页 >> 理化生 >>

§7.6 带电粒子在磁场中的运动


S 安培定理
安培力

? ? ? dF ? Idl ? B

q +

? v

? Idl

I ? nsqv
dN ? nsdl

? ? ? f m ? qv ? B

§9.6 带电粒子在磁场中的运动

>一.洛伦兹力公式 ? ? ? f m ? qv ? B
大小 方向 讨论 (1) 洛伦兹力对电荷所作的功 ? ? ? ? dA ? f m ? dr ? f m ?vdt ? 0 (2) 在一般情况下,空间中电场和磁场同时存在

? fm
q

? f m ? qvB sin ? ? ? fm ? v

? v

+

?

? B

? ? ? ? ? ? F ? fe ? fm ? qE ? qv ? B

二.带电粒子在均匀磁场中的运动 ? ? ? v ? B 情况 v2 qvB ? m R mv R? qB
粒子回转周期

? v
? f

q

2?R 2?m T? ? v qB
回转周期与速度无关

高能光子 与氢原子 中电子碰 撞,光子 湮灭产生 正负电子 对,在气 泡室中的 轨迹

? 一般情况

v ? ? v sin ? v // ? v cos?
带电粒子作螺旋运动 m 半径 R? v? qB

v?

v //

?

? v

? B
h

螺距 h ? v //T ?

2?m v // qB

磁聚焦原理 (发散角不太大的带电粒子束) mv sin ? mv ? ? 与? 成正比 半径 R ? qB qB
螺距 h T 与速度无关

?

v

? B
汇聚 于 A’

v // ? v cos? ? v

粒子 源A

v

发散角不太大的带电粒子束,螺距相同,经一个相同的回旋周 期后,重新会聚

三.带电粒子在非均匀磁场中的运动 在非均匀磁场中,螺旋运动的半径和螺距都会变化

? 横向磁约束——约束带电粒子在一根磁场线附近

mv ? R? qB

向强磁场区域运动,运动半径不断减少

? 纵向磁约束—— 粒子运动发生“反射”

? f // 减少粒子纵向速度,
进而使其“反射” 。 磁镜效应—在非均匀磁场

? ? ? f ? f // ? f ?

? f //

? e?
? f?

v?

? B

磁镜

? f

中,纵向运动受到抑制

? 磁镜效应的典型应用 受控热核聚变实验研究

高温等离子体

能约束运动带电粒 子的磁场分布称为磁 镜约束 —— 磁瓶
? 地球的磁约束效应

线圈

线圈

—— 天然磁瓶

? 磁镜效应的典型应用 受控热核聚变实验研究

高温等离子体

能约束运动带电粒 子的磁场分布称为磁 镜约束 —— 磁瓶
? 地球的磁约束效应

线圈

线圈

—— 天然磁瓶

四.霍尔效应

+

+

+

+

+ I

Fe ? eE
v B -

E ? vB
Fm ? evB
-

V

1879年 霍尔发现在一个通有电流的导体板上,若垂直于板 面施加一磁场,则在板面两侧会出现微弱电势差

四.霍尔效应

d

+

+

+

+

+ I

l -

E ? vB
-

?u ? El

? vBl

电流强度 I ? nqvS ? nqv (ld )

1 IB IB ?u ? ? ? K ? nq d d

I ? v? nq(ld ) 1 霍尔系数 K ? nq

讨论 (1) 通过测量霍尔系数可以确定导电体中载流子浓度 研究半导体材料性质的有效方法(浓度随杂质、温度等 变化)

(2) 区分半导体材料
—— 霍尔系数的正负与载流子电荷性质有关

v
?q
I
+ + +

? B

v

?q
b –
– – – P 型半导体

ua ? ub

+

b

N 型半导体

K ?0

ua ? ub

K ?0

+

+

+

+

a –







a

? B

I

(3) 霍尔效应原理的应用 —— 磁流体发电

气体 高温 电离 等离子气体 电极

特点: 没有机械转动部分造成的能量损耗——可提高效率

磁场与电场的相对性
一.洛伦兹力公式
S系
q

? fm
S系
q

r
v? ? 0

? v0
? ? ? f m ? qv ? B
v? ? v
?? ? ??

-

? v0
? ? ? f m ? qv ? B

A

v ? ? ?v

v? ? 0
I

? B

I
f m ? ?0 I ? Av qv0 ? ?0 - qv0 2?r 2?r

? ? ? ? ? ? F ? fe ? fm ? qE ? qv ? B


相关文章:
带电粒子在磁场中的运动—经典习题
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...带电粒子在磁场中的运动—经典习题_理化生_高中教育...已知 sin37°=0.6, ( cos37°=0.8) 例 4、...
带电粒子在磁场中的运动 课堂练习6
6带电粒子在磁场中圆周运动... 7页 5财富值 6.1、带电粒子在匀强磁场中....一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动, 它所受洛伦...
带电粒子在磁场中运动
高二物理学案 NO.53 编写::谭洪妍 审核:周世友 §3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动预 习案班级 ___姓 名 ___学 号 ___ 时间: 11、 29 【学习目标】 ...
带电粒子在磁场中的运动6
15页 1下载券 3-6带电粒子在磁场中的运... 7页 免费 带电粒子在匀强磁场中的... 8页 1下载券 6带电粒子在磁场中的运动... 22页 2下载券喜欢...
§7.4 带电粒子在磁场中的运动纠错
§7.4 带电粒子在磁场中的运动纠错_理化生_高中教育_教育专区。汾湖高级中学...磁场向外,两区域 3 切点为 C.今有质量 m=3.2×10 6 -26 kg、带电荷量...
导航卷七 磁场及带电粒子在磁场中的运动
(取 lg 2=0.301,lg 3=0.477,lg 5=0.699) 导航卷七 磁场及带电粒子在磁场中的运动 1.A [由题意知,处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长,...
冲刺卷七 磁场及带电粒子在磁场中的运动
冲刺卷七 磁场及带电粒子在磁场中的运动_理化生_高中教育_教育专区。冲刺卷七...B.f=μBILsin θ D.FN=BIL 6.如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两...
带电粒子在磁场中运动的六类高考题
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...带电粒子在磁场中运动的六类高考题_理化生_高中教育...并求出粒子第 6 次穿过直线 ab 所经历的时间、路程...
带电粒子在磁场中的运动
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...带电粒子在磁场中的运动_理化生_高中教育_教育专区...磁场中走过一段圆弧后离开圆形磁场区域,如图3-6-1...
带电粒子在磁场中运动
带电粒子在磁场中运动_理化生_高中教育_教育专区。高三复习磁场专题训练 1 如图所示,质量为 m ,电荷量为 e 的电子从坐标原点 O 处沿 xOy 平面射入第一象限内...
更多相关标签: