第5节洛伦兹力的应用

1．带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，利用磁

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　场可以控制带电粒子的运动方向，但不能改变

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　带电粒子的速度大小。

2．回旋加速器由两个D形盒组成，带电粒子在D

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　形盒中做圆周运动，每次在两D形盒之间的窄

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　缝区域被电场加速，加速电场的周期与粒子圆

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　周运动周期相同。回旋加速器是由劳伦斯发

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　明的。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3．质谱仪把比荷不相等的粒子分开，并按比荷

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　顺序的大小排列，故称之为"质谱"。质谱

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　仪是阿斯顿发明的。

　　一、利用磁场控制带电粒子运动

　　1．实例

　　如图3­5­1所示为一具有圆形边界、半径为r的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个初速度大小为v0的带电粒子(m，q)沿该磁场的直径方向从P点射入，在洛伦兹力作用下从Q点离开磁场。

　　图3­5­1

　　(1)可以证明，该粒子离开磁场时速度方向的反向延长线必过圆心。

(2)设粒子离开磁场时的速度方向与进入磁场时相比偏转了θ角，则由图中几何关系可