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带电粒子在电磁场中的运动分析

上传者:幸福人生 |  格式:docx  |  页数:3 |  大小:0KB

文档介绍
止,理论上描述等离子体的运动状态有三种方法。第一种是单粒子轨道运动,这是最简单的一种,即在给定的电磁场中的运动,不考虑带电粒子运动对场的反作用以及带电粒子间的相互作用。这种方法能给出带电粒子运动的直观物理图像,是进一步了解复杂运动的基础。本文着重讨论带电粒子在电磁场中的运动规律,针对带电粒子处于均匀电磁场环境,研究特殊情况和一般情况下带电粒子的运动学特性。带电粒子在磁场中运动,要受磁场的力,但是磁场是如何作用于它的?如图4是一个阴极射线管。阴极射线管是一个真空放电管,在它两个电极之间加上高电压时,就会从它的阴极发射出电子束来。这样的电子束即所谓阴极射线。电子束本身是不能用肉眼观察到的,为此在管中附有荧光屏,电子束打在荧光屏上将发出荧光,这样我们就可以看到电子的轨迹。没有磁场时,电子束由阴极发出后沿直线前进。如果早阴极射线管旁放一根磁棒电子束就会偏转。这表明电子束受到了磁场的作用力。如图4是是将磁铁的N极垂直地靠近阴极射线管一侧的情形,这时磁场是沿水平方向的。从电子束偏转的方向可以看出,它受到的力是向下的。应当指出,由于洛伦兹力的方向总是与带电粒子速度的方向垂直,洛伦兹力永远不对粒子做功。它只改变粒子运动的方向,而不改变它的速率和动能。现在我们了解了带电粒子在磁场中的受力,我们分两种情况来讨论带电粒子在均匀磁场中的运动。带电粒子在电场中,它所受的力是通过电场实现的,电场是矢量,既有大小又有方向。电场的方向和大小与电子无关。在均匀电场中,任何位置的场强大小和方向相同。在特殊的情况下,带电粒子的运动只有两种。一是粒子的初速度平行射入电场,二是带电粒子垂直射入电场。当带电粒子平行射入电场时,带电粒子由于电场作用,它所受的电场力与初速度方向平行,所以电子做的是变速直线运动。当电子垂直射入电场时,由于带电粒子的初速度与电场方向垂直,带电粒子在电场中运动会发生偏转,它做的是类平抛运动。Р

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