chp7-4.ppt

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1、第四讲带电粒子在电磁场中的运动,第四讲：带电粒子在电磁场中的运动,一、洛仑兹力,方向,即：洛仑兹力永远不做功,注意,q0,大小,q0,二、带电粒子在电磁场中的运动,1.带电粒子在匀强电场中运动,（1）,匀加速直线运动,（2）,抛体运动,2.带电粒子在匀强磁场中运动,（1）,匀速直线运动,q,（2）,q,匀速率圆周运动,回旋半径,回旋周期,周期与速度和半径无关,当,等距螺旋线运动,（3）,q,d,匀速率圆周运动,匀速直线运动,合成,磁聚焦,应用：,引申：非匀强磁场的应用,磁约束,磁镜效应,横向磁约束,约束带电粒子在一根磁场线附近,纵向磁约束,使粒子运动发生“反射”,利用磁镜效应来约束受控热核反应

2、中的等离子体,地球的磁约束,天然磁瓶,3：带电粒子在电磁场中运动,（1）回旋加速器,+,-,q,D1,D2为两个电极铜盘,+,-,两极之间：匀加速直线运动铜盘内：半个周期的匀速率圆周运动,特点：粒子的回旋频率和两极所加的电频率相同,R0,（2）质谱仪,通过速度选择器的条件：,q,q,（3）霍尔效应,（1879年发现）,-,+,-,-,+,-,霍尔系数,平衡时,思考：,若载流子q0，情况如何？,-,+,-,+,+,+,应用：,（1）测量半导体特征（n，q）（2）霍尔传感器（3）磁流体船,磁流体船的基本原理,相关发展：,（1）1879年，霍尔发现了“霍尔效应”,（2）1980年，冯克利青发现“量子霍尔效应”,（3）1982年，崔琦、施特默和劳克林发现了“分数量子霍尔效应”,（4）2006年，张首晟提出了“量子自旋霍尔效应”,霍耳电阻,量子霍尔效应,1980年，冯克利青在极低温、强磁场下,