洛伦兹力应用

洛仑兹力在现代技 术中的运用
一、速度选择器
任何一个存在正交电场和磁场空间都
可看作速度选择器。
＋
粒子从左侧垂直于场的方向射入，选择 出匀速通过叠加场的粒子。
1、速度选择器能否选择出不同电性的粒子？选择出的 粒子速度是多少？ 2、从左侧和右侧射入的同速粒子运动情况一样吗？
3、若正电荷从左侧射入，速度偏小或偏大运动情况如 何？
5
3
' ' 4 4 ' 2 2 0 1 ' 1 1 ' 3 3 ' 5 5 '
° ～f
°
0
2 4
（1）带电粒子在回旋加速器D形盒之间被加 速，在磁场中做相应轨道半径的圆周运动。 （2）加速条件：交变电压的周期和粒子做圆 周运动的周期相等。
载流子平衡时
形成的霍尔电压
qEH q B
U H EH b Bb
四、质谱仪
1、质谱仪的工作原理是什么？
粒子加速
速度选择（过滤）
粒子偏转（分开）
2、加速电场电压时U，偏转匀强磁场磁感应强度是B， 偏转圆轨迹半径是R，求粒子的比荷。
测定带电粒子的质量和分析同位素
五、、回旋加速器
a、原理： 磁场什么作用？ 使粒子在D形盒内________。 电场什么作用？重复多次对粒子______. 最终速度取决于什么量？______. b、条件： 交变电压的周期等于粒子圆周运动的周期 交变电压频率=粒子回旋频率 c、若D型盒半径为R，粒子质 量m，电量q，匀强磁场场强为 B,加速电场电压U ,计算最大速 度和运动时间？
二、磁流体发电机
离子平衡E场 q qvB
E场 Bv
l 电源内阻r S
电动势
E U E场l Blv
E Blv BlvS R中电流I Rr R l RS l S
三、霍尔效应
B
VH fLm f B
fe Fe
百度文库
I
v
b
E E d
由于电荷的积累，形成静电场－霍尔电场
速度选择器：
（1）任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。 （2）带电粒子必须以唯一确定的速度 才能匀速沿直线通过速度选择器。
＋＋＋＋＋＋＋
v
否则将发生偏转。即有确定的入口和出口。
（3）这个结论与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。
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若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒 子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹 力也将增大；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电 场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹都是 一条复杂曲线。