带电粒子在复合场中的运动.pptxVIP

带电粒子在电场磁场中的运动;例1.如图所示，经U＝1000 V电压加速的电子（加速前静止）从电子枪T射出，其初速度沿直线α方向。若要求电子能击中在φ＝60°方向，与枪口相距d＝5.0 cm 的靶M，试求以下两种情况下，所需的匀强磁场的磁感应强度的大小。⑴磁场B1垂直于直线α与靶M所确定的平面；⑵磁场B2平行于枪口T向靶M所引的直线TM 。;;在匀强磁场中某点A处有一束带电粒子，当带电粒子的速度v与B的夹角很小、各粒子速率v大致相同时，这些粒子具有相同的螺距。经一个回转周期后，他们各自经过不同的螺距轨道重新会聚到A点。发散粒子依靠磁场作用会聚于一点的现象称为磁聚焦。 ;例2.如图所示，一簇质量均为m，电量均为q的离子在P点以同一速率v沿xy上半平面中的各个方向射出，垂直于xy平面的匀强磁场B将这些离子聚焦在R点，P点与R点相距为2a，离子轨道应是轴对称的。试确定磁场区的边界。讨论当 情况下可聚焦的离子发射角范围 。;;二．带电粒子在复合场中的运动;解析：;;;+;+;+;;（1）初速度v水平对准b点，为使P经直线运动通过b，要求P所受磁场力与重力抵消，有：;v20对应先上后下的逆时针方向圆周运动;;例7:如图所示，一平行板电容器两极板间电压为U0、相距为d、上极板带正电，极板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。电子从下极板由静止开始运动，到达上极板，对于给定的电压U0，当磁感应强度等于某一临界值时，电子刚好不能到达上极板。已知元电荷量为e，电子质量为m，不计电子重力。 （1）求磁感应强度的临界值B； （2）电子在两极板间的运动为曲线运动，一般的曲线运动可以分解为很多小段，每一小段可以看做圆周运动的一部分，求当磁感应强度为临界值时，电子在曲线最高点等效圆周运动的半径r。;;;例8．如图所示，一根边长为a、b、c(a＞＞b＞＞c)的矩形截面长棒，由半导体锑化铟制成，棒中有平行于a边的电流I通过，该棒放在垂直于c边向左的匀强磁场B中（电流I所产生的磁场忽略不计），由于洛仑兹力的作用，电流载流子会发生偏转，从而使c边内外两表面形成电势差，当洛仑兹力与电场力相等时，载流子做匀速直线运动，这???现象叫霍尔效应。若该电流的载流子为电子，电子密度n=2.5×1022/m3，电流强度I=1.0A，磁感应强度B=0.1T，b=1.0cm，c=1.0mm，e=1.6×10-19C。在只有电场存在时，电子在半导体中的平均速度v=μE，其中μ=7.8m2/Vs，为电子迁移率。试回答下列问题： （1）c边内外两表面哪个电势高？两表面电差为多少？ （2）确定棒中所产生上述电流的总电场的大小和方向。? （3）如果电流和磁场都是交变的，且分别为I=I0sinωt，B=B0sin(ωt+φ)，求c边内外表面电势差的直流分量的表达式。;点评：（１）霍尔效应;又 （n为单位体积自由电荷数）;;;