§8-5带电粒子在电场和磁场中的运动 一、洛伦兹力 一般情况下，如果带电粒子在磁场中运动时，磁 场对运动电荷产生力的作用，此一磁场力叫洛伦兹 力。下方向与磁场B方向成夹角日时，洛伦兹力为 F=g下×B 大小：F=qvBsin 方向：立×B的方向（右手螺旋定则） 让美觉返司退
上页 下页 返回 退出 F = qvBsin F qv B = 大小： 方向： v B 的方向 §8-5 带电粒子在电场和磁场中的运动 一、洛伦兹力 一般情况下，如果带电粒子在磁场中运动时，磁 场对运动电荷产生力的作用，此一磁场力叫洛伦兹 力。 v 方向与磁场 方向成夹角 时，洛伦兹力为 B v F （右手螺旋定则）
带电粒子所受洛伦兹力总是和带 电粒子运动方向垂直，故它只能 改变带电粒子运动方向，不改变 速度大小，即洛伦兹力不作功。 1.带电粒子在均匀磁场中的运动 (1)当带电粒子沿磁场方向 运动时： F=0 粒子作匀速直线运动。 (2)当带电粒子的运动方向与 磁场方向垂直时： F=qvoB
上页 下页 返回 退出 （1）当带电粒子沿磁场方向 运动时: F = qv0 B F = 0 （2）当带电粒子的运动方向与 磁场方向垂直时: 0 v 0 v F 带电粒子所受洛伦兹力总是和带 电粒子运动方向垂直，故它只能 改变带电粒子运动方向，不改变 速度大小，即洛伦兹力不作功。 1.带电粒子在均匀磁场中的运动 粒子作匀速直线运动
由于洛伦兹力与速度方向垂直，粒子在磁场中做匀速 圆周运动。洛伦兹力为向心力 gvoB =m 轨道 R 半径 mvo ● R qB 2πR m T =2元 周期 Vo gB 2π 9B 角频率 0= T m 江觉不返回退成
上页 下页 返回 退出 R v qv B m 2 0 0 = qB mv R 0 = 周期 qB m v R T 2π 2π 0 = = 轨道 半径 由于洛伦兹力与速度方向垂直，粒子在磁场中做匀速 圆周运动。洛伦兹力为向心力 R m qB T = = 2π 角频率
如果与B斜交成角 R=. v= mvo sin O 粒子作螺旋运动，半径 q 9B 周期 2元m T gB 螺距 h=vT=Vm 2πR 2πmy,cos0 qB 注意：螺距仅与平行于磁场方向的初速度有关。 让元子意返回退
上页 下页 返回 退出 （3）如果 与 B 斜交成角 0 v qB m T 2π = 粒子作螺旋运动，半径 h R B qB mv qB mv R 0 sin = = ⊥ 螺距 周期 qB m v v R h v T v 2π 2π 0 cos = / / = / / = ⊥ 注意:螺距仅与平行于磁场方向的初速度有关。 // v ⊥ v 0 v
2.带电粒子在非均匀磁场中运动 带电粒子在非均匀磁场中运动时，半径和螺距都 将随磁场增大而减小，将作变半径的螺旋线运动；特 别是当粒子向磁场增强的方向运动时，粒子所受的磁 场力，恒有一指向磁场较弱方向的分力，这个分力阻止 带电粒子向磁场较强的方向运动。这样有可能使粒子 沿磁场增强方向的速度逐渐减小到零，从而迫使粒子 掉向反转运动。粒子的这种反转运动就好象光线遇到 镜面的反射一样，所以这种装置称为磁镜。 让美下觉返司速此
上页 下页 返回 退出 2.带电粒子在非均匀磁场中运动 带电粒子在非均匀磁场中运动时, 半径和螺距都 将随磁场增大而减小，将作变半径的螺旋线运动；特 别是当粒子向磁场增强的方向运动时，粒子所受的磁 场力,恒有一指向磁场较弱方向的分力,这个分力阻止 带电粒子向磁场较强的方向运动。这样有可能使粒子 沿磁场增强方向的速度逐渐减小到零,从而迫使粒子 掉向反转运动。粒子的这种反转运动就好象光线遇到 镜面的反射一样，所以这种装置称为磁镜