
【化】 magnetic deflection
magnetism
deflexion
【化】 eccentric rotation; offset
【医】 declination; deflection
磁偏转(Magnetic Deflection) 是指带电粒子(如电子、离子)在磁场中运动时,其运动轨迹因受到磁场施加的洛伦兹力而发生偏转的现象。该术语在物理学、电子工程(如阴极射线管、质谱仪)及电磁学领域具有重要应用。
核心定义与物理机制
当带电粒子以一定速度进入匀强磁场时,会受到垂直于其运动方向和磁场方向的洛伦兹力(Lorentz force)作用。其公式为:
$$ vec{F} = q(vec{v} times vec{B}) $$
其中 ( q ) 为粒子电荷量,( vec{v} ) 为粒子速度矢量,( vec{B} ) 为磁感应强度矢量。该力导致粒子做匀速圆周运动(速度方向与磁场垂直时)或螺旋运动(速度方向与磁场成一定角度时),从而实现轨迹偏转。
方向判定(右手定则)
偏转方向遵循右手定则:正电荷粒子偏转方向为 ( vec{v} times vec{B} ) 的方向,负电荷(如电子)则相反。这一特性被广泛应用于控制电子束路径,例如传统显像管(CRT)中通过调节磁场强度改变电子束轰击屏幕的位置。
典型应用场景
参考资料
磁偏转是带电粒子(如电子束)在磁场作用下运动方向发生偏转的现象,其核心原理和特点如下:
受力特征
当带电粒子以速度( v )垂直进入匀强磁场时,会受到洛伦兹力作用,方向与速度和磁场方向均垂直。其表达式为:
$$
F = qvB
$$
其中( q )为粒子电荷量,( B )为磁感应强度。
运动规律
在均匀磁场中,粒子做匀速圆周运动,轨道半径( r )和周期( T )分别为:
$$
r = frac{mv}{qB}, quad T = frac{2pi m}{qB}
$$
磁场范围外粒子恢复匀速直线运动。
磁偏转通过磁场对带电粒子的洛伦兹力实现方向控制,广泛应用于显示、科研和工业领域,其核心特点是粒子动能恒定且偏转角度灵活。
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