§77-78磁场对运动电荷及电流的作用 洛仑兹力 广义洛仑兹力:F=E+q×B 电场力磁场力(洛仑兹力) 磁场对运动电荷的作用F=q×B 大小:F= gv Bsin6 方向:垂直于(节,B)平面 F B +q:萨xB方向 q:-(×B)方向 F 特点:不改变节大小,只改变节方向 B 不对q做功
§7.7-7.8 磁场对运动电荷及电流的作用 一. 洛仑兹力 F qE qv B 广义洛仑兹力: = + 电场力 磁场力(洛仑兹力) 1.磁场对运动电荷的作用 F qv B = 大小: F = qvBsin 方向:垂直于( v B )平面 , + q : − q : v B -(v B) 方向 方向 F B v +q v B F − q 特点:不改变 大小,只改变 方向。 不对 做功。 v q v
2.带电粒子在电磁场中的运动 Vo VE 节⊥E 与E夹b角 匀强 F=ge 电匀变速类 场直线运动平 类斜 抛F 抛 ∥B⊥B v与B夹b角 匀F=0 F=gvoB F=gvoBsin 6 强 磁匀速匀速率圆周运动 等螺距螺旋线运动 场直线 R=vo q b R=mv qB =mvo sin 8/qB 运动 2元m T=2 m/qB h=Tv=ab v。cosO
2. 带电粒子在电磁场中的运动 F qE = 匀速 直线 运动F = 0 匀 强 电 场 匀 强 磁 场 v // E 0 v E 0 ⊥ v 与 E 夹 角 0 v 与 B 夹 角 v // B 0 0 v B 0 ⊥ F = qv0B 匀速率圆周运动 R = mv0 qB T = 2 m qB F = qv0 Bsin 等螺距螺旋线运动 R = mv⊥ qB = mv0 sin qB cos 2 // 0 v qB m h = Tv = 匀变速 直线运动 类 平 抛 类 斜 F 抛 0 v 0 v F
应用:a)质谱仪 滤速器qE=qvB E/B 质谱分析: 2 v x=2R B 0 BBx = B 0 2E 谱线位置:同位素质量 谱线黑度:相对含量
p •+q Fm A 1 s 2 s Fe • x + − B 0 s B0 a)质谱仪 质谱分析: 0 2 2 qB mv x = R = E qB Bx m 2 0 = 谱线位置:同位素质量 谱线黑度:相对含量 应用: 滤速器 qE = qvB v = E B
b)磁聚焦k△4 均匀磁场,且日很小: B v=vcos6≈v army h=t1 B h B q h近似相等
b ) 磁聚焦 h B B v v = v cos v // h 近似相等 均匀磁场, 且 很小: qB mv h Tv 2 = // =
例题: 已知:E=Ei,B=-Bk m1·+qW=vi B P B=9 7 在P点恰不与板相碰 求:P点轨道曲率半径r m, go 解:定性分析q在电磁场中的运动: q在任意位置Q受力如图 由对称性原理:轨道为平面曲线。 恰不与板相碰:∥板
例题: y z x o 0 v m,q Q d Fm P v Fe n B A P 已知: E E i = ,B Bk = − m . + q v v i 0 = 0 m q = 在 P 点恰不与板相碰 求: P 点轨道曲率半径 P r 解:定性分析 q 在电磁场中的运动: 由对称性原理: 轨道为平面曲线。 恰不与板相碰:vP // 板。 q 在任意位置 Q 受力如图