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文档简介

6 带电粒子在匀强磁场中的运动 洛伦兹力演示仪 工作原理 由电子枪发出的电子射线可以使管的低压水银蒸汽发出辉光 显示出电子的径迹 两个平行的通电环形线圈可产生沿轴线方向的匀强磁场 实验 观察运动电子在磁场中的偏转 结论 带电粒子垂直进入磁场中 粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动 此时洛伦兹力对带电粒子不做功 实验现象 在暗室中可以清楚地看到 在没有磁场作用时 电子的径迹是直线 在管外加上匀强磁场 电子的径迹变弯曲成圆形 问题 一带电量为q 质量为m 速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中 其半径r和周期T为多大 推导 粒子做匀速圆周运动所需的向心力是由粒子所受的洛伦兹力提供的 所以 说明 1 轨道半径和粒子的运动速率成正比 2 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关 电荷在匀强磁场中的三种运动形式 如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力均忽略不计 或均被平衡 2 当 B时 所受洛仑兹力提供向心力 做匀速圆周运动 3 当 与B夹一般角度时 由于可以将 正交分解为 和 分别平行于和垂直于 B 因此电荷在平行于B的方向上做匀速直线运动 在垂直于B的平面内做匀速圆周运动 1 当 B时 所受洛仑兹力为零 做匀速直线运动 qvB mv2 R R mv qB T 2 R v 2 m qB 在同一磁场中 不同的速度的运动粒子 其周期与速度无关 只与其荷质比有关 例题一个质量为m 电荷量为q的粒子 从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场 其初速度几乎为0 然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中 最后打到照相底片D上 1 求粒子进入磁场时的
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