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11.611.6带电粒子在磁场中的运动— 电量为q的带电粒子,其速度为v,在磁场中受到磁场力— 力的作用: q" !大小

qvBsin q方向：垂直于v与 组成的平面力始终与电荷运动方向垂直，故兹力对电荷不作功。电粒子在均匀磁场中的运动v!"B情况m qvB 带电粒子的运动不受磁场影响mv!B情 v qvB R

Rv成正粒子回转周期与频T2R

Tv无关

它是磁聚焦,回 的基本理论依DonaldArthur应 1960 物理学如何观察粒子的轨迹？云室，气泡过饱和蒸 过热液确定粒子的速度和能量

R

W1 判别粒子所带电荷的正负。根据带电粒子的偏转方向来判m !m根据宇宙射线轰击B铅板所产生的粒子轨迹,发现了正电子CarlDavidAnderson1936 物理学

带电粒回 （1930年劳伦特提出回 的理论1932年首次研制成功。加速带电粒T 高频交流电压

实际

中间很相对论效应破坏回 工作条回旋一般情况粒子的速度𝒗与𝐵斜交θ

q!!

v

vcos𝒗与𝐵不垂带电粒子作螺旋运动

vvsin螺 dv//Tvcos(2πm/

R螺距应用磁聚焦原理B粒源接B粒源接器

Rmvmvsin 回旋半径hvT2mv回旋半径 v//

vhvT 即:当带电粒子束发散角不太大时，若带电粒子的速度又大致相同，因其轨迹有几乎相同的螺距，粒子束经过一个回旋周期后，重新会聚。它广泛应用于真空器件中，特别是电子显微镜中三.带电粒子在非均匀磁场中的运动在非均匀磁场中，速度方向与磁场方向不同的带电粒子，也要作螺旋运动，但半径和螺距都将不断发生变化Rmvmvsin

h2mv磁约束原理Rmvmv

磁场增强，运动半径减少能束缚带电粒子运动的磁场的作用效应 ─磁约束强磁场可约束带电粒子在一根磁场线附近的很小范围内作螺旋运动——横向磁约束纵向磁约束f f// 减少粒子的纵向前进速度，使粒子运动发生“反射”在非均匀磁场中，纵向运动受到抑制— 磁镜效B磁镜效应的典型应用受控热核聚变实验B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——天然磁

高温等离子体由于地磁场俘获带电粒子而出现的现象2000年的5月初发生的辉煌壮观的磁暴。北半球的天空散发着玫瑰色以及大条大条的彩色光线。在 拿大,欧洲甚至亚洲的部分地区,人们都能看到美丽的 效UB

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系数 效应的应用

判断半导

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