基本原理
带电粒子在匀强磁场中运动时,受到洛伦兹力的作用:
$$F = qvB$$
当速度方向垂直于磁场方向时,粒子做匀速圆周运动。
圆周运动的半径
由洛伦兹力提供向心力:
$$qvB = \frac{mv^2}{r}$$
解得:
$$r = \frac{mv}{qB}$$
周期
$$T = \frac{2\pi r}{v} = \frac{2\pi m}{qB}$$
有趣的是,周期 T 与粒子速度无关!
实际应用
- 回旋加速器
- 质谱仪
- 磁约束核聚变
下一篇预告:带电粒子在复合场中的运动
带电粒子在匀强磁场中运动时,受到洛伦兹力的作用:
$$F = qvB$$
当速度方向垂直于磁场方向时,粒子做匀速圆周运动。
由洛伦兹力提供向心力:
$$qvB = \frac{mv^2}{r}$$
解得:
$$r = \frac{mv}{qB}$$
$$T = \frac{2\pi r}{v} = \frac{2\pi m}{qB}$$
有趣的是,周期 T 与粒子速度无关!
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