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文档简介

1、第五节,洛仑兹力,电磁合力,带电粒子磁运动,圆运动,质谱仪,螺线运动,B,q,B,q,带电粒子在磁场中的螺旋运动,螺距,磁聚焦原理,磁聚焦原理,带电粒子磁运动,B大，d小，R小 说明向B 强方向分速度变小，粒子受力指向B弱处。,(1) 粒子受力指向B 弱处,(2) 作变螺距的螺旋运动,带电粒子受磁场力只改变v方向，不改变v大小，故带电粒子一般作变螺距的螺旋运动。,磁聚焦原理,磁聚焦側视,磁聚焦側视图,磁镜,磁约束(磁镜效应),F,两端B强，中间粒子约束其间。,范艾仑带,电磁合力,三、带电粒子在电磁场空间中的运动,1.速度选择器,(1)装置,BE,vE,vB,使得vB与E反向.,(2)原理,F=

2、q(E+vB )=0,因vB与E反向,如,Fe=qE,Fm=qvB.,则通过极板空间粒子速率为,v=E/B,当vE/B时粒子偏转,打到电极板上,不能通过极板空间.,电磁合力,三、带电粒子在电磁场空间中的运动,2.回旋加速器,(1)装置,电磁铁,产生强,大磁场;,D形真空盒,接,高频交变电压,引出加速器,使粒子旋转加速,偏转电极,把粒子,(2)原理,磁场使粒子拐弯,R=mv/(qB)=v/(q/m)B,q/m:,带电粒子比荷,电磁合力,三、带电粒子在电磁场空间中的运动,半周期,T/2=m/(qB),电场给粒子加速,电场变化的频率,f=1/T=qB/(2m),引出粒子的速率和动能,v=RB(q/m),Ek=mv2/2=R2B2q2/(2m),R:粒子旋转半径,f=1/T =qB/(2m) =qB(1v2/c2)1/2/(2m0),采用变频频率的同步回旋加速器可使粒子的动能达到几千亿电子伏特。北京正负电子对撞机,霍耳效应,续上,霍耳效应,续上,高斯计,利用霍耳效应测恒定磁场,例,利用霍耳效应鉴别半导体类型,测半导体,讨论： 导体中自由电子的浓度很大(约1029/m3)，霍耳效应不明显；半导体有明显的霍耳效应； n型半导体：载流子以电子为主 p型半导体：

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