《大學(xué)物理》 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、一 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力電場(chǎng)力磁場(chǎng)力（洛侖茲力）+ 運(yùn)動(dòng)電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中受的力 方向：即以右手四指 由經(jīng)小于 的角彎向 ，拇指的指向就是正電荷所受洛侖茲力的方向. 例 1 一質(zhì)子沿著與磁場(chǎng)垂直的方向運(yùn)動(dòng), 在某點(diǎn)它的速率為 . 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得這時(shí)質(zhì)子所受的洛侖茲力為 .求該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的 大小.解 由于 與垂直 ，可得問(wèn) 1）洛侖茲力作不作功？2）負(fù)電荷所受的洛侖茲力方向？二 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例1 . 回旋半徑和回旋頻率2 . 電子的反粒子 電子偶顯示正電子存在的云室照片及其摹描圖鋁板正電子電子1930年狄拉克預(yù)言自然界存在正電子3 . 磁聚焦（洛侖茲力不做功）洛侖茲力 與 不垂

2、直螺距 應(yīng)用 電子光學(xué) , 電子顯微鏡等 . 磁聚焦 在均勻磁場(chǎng)中某點(diǎn) A 發(fā)射一束初速相差不大的帶電粒子, 它們的 與 之間的夾角 不盡相同 , 但都較小, 這些粒子沿半徑不同的螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng), 因螺距近似相等, 都相交于屏上同一點(diǎn), 此現(xiàn)象稱(chēng)之為磁聚焦 .+-AAK+dL.三 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例1 . 電子比荷的測(cè)定速度選擇器dL+-odL+-odL+-o上述計(jì)算 的條件電子比荷2 . 質(zhì)譜儀7072737476鍺的質(zhì)譜.+-速度選擇器照相底片質(zhì)譜儀的示意圖3 . 回旋加速器 1932年勞倫斯研制第一臺(tái)回旋加速器的D型室. 此加速器可將質(zhì)子和氘核加速到1MeV的能量，為此1939年勞倫斯獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).頻率與半徑無(wú)關(guān)到半圓盒邊緣時(shí)回旋加速器原理圖NSBON 我國(guó)于1994年建成的第一臺(tái)強(qiáng)流質(zhì)子加速器 ，可產(chǎn)生數(shù)十種中短壽命放射性同位素 . 例 2 有一回旋加 速器，他 的交變 電壓的 頻率為 ，半圓形電極的半徑為0.532m . 問(wèn) 加速氘核所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？氘核所能達(dá)到的最大動(dòng)能為多大？其最大速率有多大？（已知氘核的質(zhì)量為 ，電荷為 ）. 解 由粒子的回旋頻率公式，可得霍 耳 效 應(yīng)4 . 霍耳效應(yīng)I霍耳電壓霍耳系數(shù)+ + + + + - - - - - 量子霍爾效應(yīng)（1980年） 霍耳電阻I+ + +- - -P 型半導(dǎo)體+-霍耳