带电粒子在磁场中的运动
时间：2023-03-10作者：佚名
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当电荷进入电场和磁场中时，它将受到电场和磁场的作用，这样就可以用一定的电场和磁场来控制带电粒子的运动。这在科学技术上有很广泛的应用，很多电子仪器，特别是电子光学仪器，都是利用电场和磁场来控制带电粒子的运动。 |
对于一定的带电粒子， 是一定的，如果 也确定，则 。只要入射时的初速度 一定，粒子作圆周运动的半径就确定了。初速度越大，回转半径越大。⑵ 回转周期 带电粒子绕行一周所用的时间叫回转周期。因为带电粒子绕行一周走过的路程为2πR，绕行的速率为  ，所以回转周期为 可见，回转周期  与 无关，只决定于 。这说明虽然速率大的带电粒子回转半径大，速率小的带电粒子回转半径小，但它们各自绕行一周所用的时间相同。⑶ 回转频率 带电粒子在单位时间内绕圆周转动的圈数叫回转频率。它是回转周期的倒数，即
该方向上带电粒子不受洛仑兹力作用，因而作匀速直线运动。 |
与
垂直
的粒子以初速度
射入磁场中，
与
垂直。所受洛仑兹力
的方向与
方向相同。由于
，所以
是法向力，它只改变速度的方向，不改变速度的大小。带电粒子所受洛仑兹力的大小为
垂直的平面内作匀速圆周运动。粒子是沿顺时针方向还是沿逆时针方向绕行，取决于粒子带的是正电还是负电。
就是洛仑兹力
，即
与
成任意角度
的粒子以初速度
射入磁场中，
与
成任意角度
。这时的处理方法与在力学中分析抛体运动类似。将粒子的初速度分解为平行于
和垂直于
的两个分量。设平行于
和垂直于
的两个速度分量分别为
和
。
的方向上，有
的方向上，有
表示。则
与
成任意角度
），带电粒子在均匀磁场中的运动轨迹是以磁感应线为轴线的螺旋线。根据这个原理，可以利用磁场把电子束聚焦，这种磁聚焦现象可以用来制做电子显微镜等电子光学器件。
