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z
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一 带电粒子在电场和磁场中所受的力
电场力 EqF ?? ?
e
磁场力 （ 洛仑兹力 ）
BqF ??? ?? vm
+
q
v?
B?
mF
?
BqEqF ???? ??? v
运动电荷在电场
和磁场中受的力,
方向：即以右手四指 由经小于 的角弯向,
拇指的指向就是正电荷所受 洛仑兹力的方向,
B?v? ?180
§ 11-5 带电粒子在电磁场中的运动
T15.0T
101.3106.1
104.7
619
14
?
???
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vq
F
B
例 1 一质子沿着与磁场垂直的方向运动,在
某点它的速率为, 由实验测得这时
质子所受的 洛仑兹力为,求该点的磁
感强度的 大小,
16 sm101.3 ???
N104.7 14??
解 由于 与垂直,可得 v? B?
问 1） 洛仑兹力作不作功？
2）负电荷所受的 洛仑兹力方向？
二 带电粒子在磁场中运动举例
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2
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1
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1, 回旋半径和回旋频率
2, 电子的反粒子 电子偶
显示正电
子存在的
云室照片
及其摹描
图 铝板
正电子 电子 B
?
?
1930年狄
拉克预言
自然界存
在正电子
3, 磁聚焦
（ 洛仑兹力不做功 ）
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???
θs invv ??
洛仑兹力 BqF ??? ?? v
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与 不垂直
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v
qB
m
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π2
c o s ?vTv // ??
螺距
应用 电子光学,电子显微镜等,
磁聚焦 在均匀磁场中某点 A 发射一束初速相
差不大的带电粒子,它们的 与 之间的夹角
不尽相同,但都较小,这些粒子沿半径不同的螺旋
线运动,因螺距近似相等,都相交于屏上同一点,此
现象称之为磁聚焦,
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-
A A’
K
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2p
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三 带电粒子在电场和磁场中运动举例
1, 电子比荷的测定
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2, 质谱仪
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锗的质谱
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.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
.,,,,,,,,
.,,,,,
.,,,,, 1p 2p + -
2s
3s
1s速度选择器
照相底片
质谱仪的示意图
3, 回旋加速器
1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的 D型室,
此加速器可将质子和氘核加速到 1MeV的能量，
为此 1939年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖,
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qB
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频率与半径无关
到半圆盒边缘时
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22
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N
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2D 1D
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~
我国于
1994年建
成的第一
台强流质
子加速器,
可产生数
十种中短
寿命放射
性同位素,
例 2 有一回旋加 速器，他 的交变 电压的 频率
为,半圆形电极的半径为 0.532m, 问 加速
氘核所需的磁感应强度为多大？ 氘核所能达到的最大
动能为多大？ 其最大速率有多大？ （已知氘核的质量
为,电荷为 ）,
Hz1012 6?
kg103.3 27?? C106.1 19??
解 由粒子的回旋频率公式，可得
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4, 霍耳效应
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霍耳电压
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量子霍尔效应 （ 1980年）
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霍耳电阻
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- - -
P 型半导体
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霍耳效应的应用
2） 测量磁场
1） 判断半导体的类型
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一 带电粒子在电场和磁场中所受的力
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磁场力 （ 洛仑兹力 ）
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运动电荷在电场
和磁场中受的力,
方向：即以右手四指 由经小于 的角弯向,
拇指的指向就是正电荷所受 洛仑兹力的方向,
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§ 11-5 带电粒子在电磁场中的运动
T15.0T
101.3106.1
104.7
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14
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例 1 一质子沿着与磁场垂直的方向运动,在
某点它的速率为, 由实验测得这时
质子所受的 洛仑兹力为,求该点的磁
感强度的 大小,
16 sm101.3 ???
N104.7 14??
解 由于 与垂直,可得 v? B?
问 1） 洛仑兹力作不作功？
2）负电荷所受的 洛仑兹力方向？
二 带电粒子在磁场中运动举例
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1, 回旋半径和回旋频率
2, 电子的反粒子 电子偶
显示正电
子存在的
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及其摹描
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正电子 电子 B
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1930年狄
拉克预言
自然界存
在正电子
3, 磁聚焦
（ 洛仑兹力不做功 ）
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洛仑兹力 BqF ??? ?? v
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螺距
应用 电子光学,电子显微镜等,
磁聚焦 在均匀磁场中某点 A 发射一束初速相
差不大的带电粒子,它们的 与 之间的夹角
不尽相同,但都较小,这些粒子沿半径不同的螺旋
线运动,因螺距近似相等,都相交于屏上同一点,此
现象称之为磁聚焦,
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三 带电粒子在电场和磁场中运动举例
1, 电子比荷的测定
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1s速度选择器
照相底片
质谱仪的示意图
3, 回旋加速器
1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的 D型室,
此加速器可将质子和氘核加速到 1MeV的能量，
为此 1939年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖,
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频率与半径无关
到半圆盒边缘时
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我国于
1994年建
成的第一
台强流质
子加速器,
可产生数
十种中短
寿命放射
性同位素,
例 2 有一回旋加 速器，他 的交变 电压的 频率
为,半圆形电极的半径为 0.532m, 问 加速
氘核所需的磁感应强度为多大？ 氘核所能达到的最大
动能为多大？ 其最大速率有多大？ （已知氘核的质量
为,电荷为 ）,
Hz1012 6?
kg103.3 27?? C106.1 19??
解 由粒子的回旋频率公式，可得
T56.1T
106.1
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量子霍尔效应 （ 1980年）
0 5 10 15
200
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T/B
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霍耳效应的应用
2） 测量磁场
1） 判断半导体的类型
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