洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动.doc

洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动一、洛伦兹力:1.运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。2.洛伦兹力方向的判定:在用左手定那么时，四指必须指电流方向〔不是速度方向〕，即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。3.洛伦兹力大小的计算:F=qvB.带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：R=T=MNBOv【例1】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场〔电子质量为m，电荷为e〕，它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？OBSvθP【例2】一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如下图。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图1中纸面向里.〔1〕求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.〔2〕如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是。O＇MNLA【例3】圆心为O、半径为r的圆形区域中有一个磁感强度为B、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与区域边缘的最短距离为L的O＇处有一竖直放置的荧屏MN，今有一质量为m的电子以速率v从左侧沿OO＇方向垂直射入磁场，越出磁场后打在荧光屏上之P点，如下图，求O＇P的长度和电子通过磁场所用的时间。OOP3．电子自静止开始经M、N板间〔两板间的电压为u〕的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如下图.求匀强磁场的磁感应强度.〔电子的质量为m，电量为e〕带电粒子在复合场中的运动＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v1．速度选择器正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度〔包括大小、方向〕才能匀速〔或者说沿直线〕通过速度选择器。否那么将发生偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：qvB=Eq，。在本图中，速度方向必须向右。