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01带电粒子在电场和磁场中的受力
02均匀磁场中磁约束的实现
03非均匀磁场中的磁约束
5.3
磁
约束
01带电粒子在电场和磁场中的受力
运动带电粒子在电磁场中
02均匀磁场中磁约束的实现
均匀磁场
运动带电粒子受到的洛伦兹力
——带电粒子沿着磁感应强度方向
做匀速直线运动
角速度
——回旋半径
粒子的荷质比
回旋周期
粒子作圆周运动
周期与带电粒子的运动速度无关
——宇宙射线进入云室的轨迹
——根据磁场的方向和射线偏转方向，确定带电属性
——安德森1932发现了正电子
质谱仪
离子源产生的粒子通过电场S1和S2加速后进入离子速度
选择器PP’，离子通过选择器进入B2磁场速度大小满足
——B2场作圆周运动
圆周半径
——圆周半径
——荷质比
——根据底片上谱线的位置__计算出半径R
得到各种同位素的荷质比
速度
洛伦兹力
磁场方向——匀速运动
垂直磁场方向——圆周运动
粒子的运动轨迹为螺旋曲线
螺旋线半径
回旋周期
螺距
磁聚焦
一束很窄的带电粒子流__相同质量和电量，相近的速率
螺距
——这些粒子以相同的螺距，不同半径螺旋线运动，
经过h后聚焦在A’点
——与射入角度无关
——速度的平行分量近似相等
带电粒子在均匀磁场中
作螺旋运动的半径
02非均匀磁场中的磁聚焦
——磁感应强度越大
螺旋运动的半径越小
——非均匀磁场中带电粒子受到的洛仑兹力
恒有一个指向磁感应强度较弱方向的分量
这个分力使粒子沿磁感应强度较大方向上
作减速运动
磁约束
在通有电流的
两个共轴小线圈之间
粒子绕着磁感应强度线
作来回震荡
——磁场分布称为磁镜
范艾仑辐射带
地磁场将射线中的质子和电子俘获后形成辐射带
地磁两极附近
磁场与地面垂直
北极光
由外层空间入射的带电粒子
直接入射高空大气层
与空气分子碰撞产生的辐射形成了绚丽多彩的极光
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