南京大学：《电磁学》课程电子教案（教学课件）第六章 电磁场与电荷运动

圜电磁学06-04：带电粒子在均匀磁场中运动 口y与B垂直：圆周运动、荷质比 B vxB→max→vB F=qYB→qB=m 6 R R= mvo三T= 2πR2πm 9B Vo gB 1 gB B q f= T 2πm 2πm 口匀速圆周运动

电磁学06-04: 带电粒子在均匀磁场中运动  v 与 B 垂直：圆周运动、荷质比 2 0 0 0 0 0 2 2 1 . 2 2 v F qv B qv B m R mv R m R T qB v qB qB B T m q m f             v B vB   max    匀速圆周运动

圆电磁学06-04：带电粒子在均匀磁场中运动 口y与B成0角：螺旋运动 Vn=vcose v =vsine mv mvsina T= 2πr2πm OB OB v OB h=VT=vCos0.T=2xmv cos0/0B

电磁学06-04: 带电粒子在均匀磁场中运动  v 与 B 成  角：螺旋运动 // // cos & sin sin 2 2 cos / 2 cos vv vv mv mv r m r T QB QB v QB h v T v T mv QB                    

圆电磁学06-04：带电粒子在均匀磁场中运动 ▣ 应用实例：磁聚焦 Vw=Vc0s0≈v G yi=vsin0≈v0 f=Q×B=Q(w+1)×B=Q1×B h=vT= 2πmvn OB 口实际应用上采用短线圈产生的非均匀磁场的聚焦作用—磁透 镜

// // // cos sin ( ) 2 vv v vv v f Qv B Q v v B Qv B mv h vT QB                   //       电磁学06-04: 带电粒子在均匀磁场中运动  应用实例：磁聚焦  实际应用上采用短线圈产生的非均匀磁场的聚焦作用——磁透 镜

电磁学06-05：带电粒子在非均匀磁场中运动 ▣ 非均匀磁场B可以分解为 与带电粒子运动平面平行 与垂直的两个分量，前者 驱动圆周运动，·后者驱动 轴向运动。 口磁约束原理示意：电荷在 两个线圈之间来回振荡。 与电流线圈在非均匀磁 场中受力比较？ 非均匀碱场时适动带电粒子的作用

电磁学06-05: 带电粒子在非均匀磁场中运动  非均匀磁场 B 可以分解为 与带电粒子运动平面平行 与垂直的两个分量，前者 驱动圆周运动，后者驱动 轴向运动。  磁约束原理示意：电荷在 两个线圈之间来回振荡。 。 与电流线圈在非均匀磁 场中受力比较？

圆电磁学06-06：带电粒子在电磁场中运动 口()荷质比的测定： 口1897年J.J.Thomson做测定荷质比实验时，虽然当时已有大西洋电缆，但对 什么是电尚不清楚，有人认为电是以太的活动。 Thomson在剑桥卡文迪许实验室从事X射线和稀薄气体放电的研究工作时， 通过电场和磁场对阴极射线的作用，得出了这种射线不是以太波而是物质的 质粒的结论，测出这些质粒的荷质比（电荷与质量之比）。 E 口装置与原理： eE=evB→v= B ▣利用磁力和电力平衡测出电子流速度： mv e 口切断电场，使电子流只在磁场中运动 R= eB m RB RB2

电磁学06-06: 带电粒子在电磁场中运动  (1) 荷质比的测定：  1897年J. J. Thomson 做测定荷质比实验时，虽然当时已有大西洋电缆，但对 什么是电尚不清楚，有人认为电是以太的活动。  Thomson在剑桥卡文迪许实验室从事X射线和稀薄气体放电的研究工作时， 通过电场和磁场对阴极射线的作用，得出了这种射线不是以太波而是物质的 质粒的结论，测出这些质粒的荷质比(电荷与质量之比)。  装置与原理：  利用磁力和电力平衡测出电子流速度；  切断电场，使电子流只在磁场中运动 2 E eE evB v B mv e v E R eB m RB RB     