11磁場(chǎng)(修1)(編輯修改稿)
2024-08-31 08:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 左手定則 磁場(chǎng)對(duì)電流發(fā)生作用 ? (2)通電線圈所受到的安培力矩 ??s i ns i n22 21n B I SLn B I LM??（ 3） 洛侖茲力 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱洛侖茲力 ． 洛侖茲力的大小為 f =Bqv sinθ， 其中 θ表示磁感強(qiáng)度 B與電荷運(yùn)動(dòng)方向 v的夾角 ． 洛侖茲力的方向可用左手定則判定 ， 因負(fù)電荷所受的洛侖茲力方向與正電荷相反 ， 因此 ， 負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 左手的四指應(yīng)指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向 ． 與安培力類似 ， 在磁場(chǎng)中 ， 當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的電性 、 B的方向 、v的方向確定時(shí) ， 其 f方向也就確定了（ 一定垂直于 B的方向 、 v的方向所組成的平面 ） ． 洛侖茲力的特點(diǎn)： 洛侖茲力始終與速度垂直 ， 不改變速度的大小 ， 只改變速度的方向 ， 即洛侖茲力不做功 ． 應(yīng)當(dāng)注意 ， 在電場(chǎng) 、 磁場(chǎng)等混合場(chǎng)中 ，盡管洛侖茲力不改變速度的大小 ， 但可通過(guò)改變速度的方向 ， 間接地使其它力改變速度的大小 ． （四）洛侖茲力的應(yīng)用 ? （ 1） 速度選擇器 ? 如圖所示 ， 在平行板電容器間加有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng) ， 運(yùn)動(dòng)電荷垂直于電場(chǎng)及磁場(chǎng)射入 ． 沿直線運(yùn)動(dòng)的電荷受到的電場(chǎng)力和洛侖茲力滿足： qBv =qE ? 故速率 v=E/B的粒子 ， 即使電 性不同 ， 荷質(zhì)比不同 ， 也可沿 直線穿出右側(cè)小孔 ． 而其它速 率的粒子或者上偏 ， 或者下偏 ， 無(wú)法穿出右孔 ， 從而該裝置可達(dá)到選速及控速的目的 ． ? （ 2） 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng) ? 帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中因洛侖茲力始終垂直于速度 ， 所以當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí) ， 一定作勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 其向心力由洛侖茲力提供 ． q B v m vrmTrrmvqBTmqB? ???????? ?2 222ππ, . 從上式可推出 ， 若帶電粒于在磁場(chǎng)中 ， 所通過(guò)的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為 θ（ 弧度 ） ， 則運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t T mqB? ?θπ θ2 .即運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的初速 、 半徑無(wú)關(guān) ． （ 3） 質(zhì) 譜儀 從離子源放出的離子初速可忽略 ． 經(jīng)電壓為 U的加速電場(chǎng)加速后 ， 垂直射入一個(gè)有界的磁場(chǎng) （ 磁感強(qiáng)度為 B） ， 然后作勻速圓周運(yùn)動(dòng)
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