§7.7帶電粒子在電場和磁場中的運動結束放映§7.7帶電粒子在電場和磁場中的運動結束放映一帶電粒子在電場和磁場中所受的力電場力磁場力（洛倫茲力）運動電荷在電場和磁場中受的力一帶電粒子在電場和磁場中所受的力電場力磁場力（洛倫茲力二、帶電粒子在磁場中的運動粒子做勻速直線運動那么:二、帶電粒子在磁場中的運動粒子做勻速直線運動那么:粒子做勻速圓周運動××××××××××××××××××××××××××××××粒子做勻速圓周運動××××××××××××××××××××qR此時，帶電粒子在均勻磁場中作等螺距的螺旋運動。qR此時，帶電粒子在均勻磁場中qR螺距h

：三、帶電粒子在電磁場中運動的應用舉例qR螺距h：三、帶電粒子在電磁場中運動的應用舉例1.磁聚焦在顯像管、電子顯微鏡和真空器件中，常用磁聚焦來聚焦電子束。

如圖，一束速度大小近似相同且與磁感應強度B的夾角θ很小的帶電粒子流從同一點出發進入均勻磁場中。磁聚焦原理1.磁聚焦在顯像管、電子顯微鏡和真空器件中

用于產生高能粒子的裝置，其結構為金屬雙D形盒，在其上加有磁場和交變的電場。將一粒子置于雙D形盒的縫隙處，在電場的作用下，進入左半盒，由于金屬具有靜電屏蔽作用，帶電粒子在磁場的作用下作圓周運動，進入縫隙后，電場極性變換，粒子被反向加速，進入右半盒，因速度增加，軌道半徑也增加。然后又穿過縫隙，電場極性又變換，粒子不斷地被加速。能量不斷增大，成為高能粒子后引出轟擊靶。2.回旋加速器用于產生高能粒子的裝置，其結構為金屬雙D形盒，~B回旋加速器~B回旋加速器粒子的動能：軌道半徑：粒子引出速度：振蕩器的周期：做圓周運動的周期：回旋加速器一般適用于加速質量較大的粒子，不宜用于加速電子。粒子的動能：軌道半徑：粒子引出速度：振蕩器的周期：做圓周運動

目前世界上最大的回旋加速器在美國費米加速實驗室，環形管道的半徑為2公里。產生的高能粒子能量為5000億電子伏特。

世界第二大回旋加速器在歐洲加速中心，加速器分布在法國和瑞士兩國的邊界，加速器在瑞士，儲能環在法國。產生的高能粒子能量為280億電子伏特?；匦铀倨髂壳笆澜缟献畲蟮幕匦铀倨髟诿绹M米加速實驗室，環用于分析同位素和測量離子荷質比的重要儀器。(1)分析同位素

用于分離同位數有相同的質子數和電子數，但中子數不同的元素。它們的化學性質相同，無法用化學的方法將它們分離開。(2)質譜儀的工作原理

以速度v置入一帶電量為q的粒子，粒子受到電場和磁場的共同作用。當粒子速度較小時，電場力大于洛倫茲力，粒子向左偏轉被左極板吸收。+++---vE速度選擇器FefLB3.質譜儀用于分析同位素和測量離子荷質比的重要儀器。(1)分析同位素

當粒子速度較大時，電場力小于洛倫茲力，粒子向右偏轉被右極板吸收。當粒子速度滿足電場力等于洛倫茲力時，有

于是速度滿足上式的粒子豎直向下運動，穿過狹縫進入下方磁場B′；通過調整E和B可選擇粒子速度。RB’+++---vE速度選擇器FefLB質譜儀當粒子速度較大時，電場力小于洛倫茲力，粒子向右偏可知，質量大的同位素粒子，軌道半徑大，質量小的同位素粒子，軌道半徑小。不同質量的粒子在膠片屏上留下不同的質譜線。根據質譜線的位置，可推出同位素的質量。質譜線在B′中作圓周運動的軌道半徑由RB’膠片屏+++---vE速度選擇器FefLB7072737476鍺的質譜質譜儀可知，質量大的同位素粒子，軌道半徑大，質量小的同位素粒子，軌4、霍耳效應

1879年，霍耳（E.H.Hall）發現，把一載流導體放在磁場中時，如果磁場方向與電流方向垂直，則在與磁場和電流兩者垂直的方向上出現橫向電勢差。稱為霍耳效應，這電勢差稱為霍耳電勢差。4、霍耳效應1879年，霍耳（E.H.H實驗指出，在磁場不太強時，霍耳電勢差

UH與電流I和磁感應強度B成正比，與板的寬d成反比。RH稱為霍耳系數，僅與材料有關。實質：