- 物理粒子在磁場
物理粒子在磁場中可能存在的有：電子、質子、離子、中微子、光子等。這些粒子在磁場中可能會受到洛倫茲力的作用，從而改變運動狀態。具體來說，電子在磁場中受到洛倫茲力而發生偏轉，這一現象是電子顯微鏡的基本原理。離子在電場和磁場的作用下，可以被加速、聚焦或轉化。中微子在宇宙線中與物質的相互作用可以產生切倫科夫輻射，因此在探測宇宙射線方面中微子也發揮著重要作用。光子在磁場中傳播時，其偏振方向會發生變化，這一現象被稱為塞曼效應。
相關例題：
題目：一個質子（帶電量為+e，質量為m）以速度v沿與磁力線成60度角的方向射入一勻強磁場中。磁感應強度為B。請計算質子在磁場中的運動軌跡。
解答：
1. 首先，我們需要知道質子在磁場中的運動遵循洛倫茲力定律。根據這個定律，質子受到的洛倫茲力等于它的動量與磁感應強度的叉乘。
2. 質子的速度與磁力線成60度角，這意味著質子的動量可以分解為兩個分量的合成：一個沿著磁力線，另一個垂直于磁力線和速度。垂直于磁力線的分量為p_perp = mv_perp，它受到的洛倫茲力為f_perp = eBv_perp。
3. 質子受到的合力和初速度方向之間的角度為60度，這意味著質子的初速度可以分解為兩個分量的合成：一個沿著磁場方向，另一個垂直于磁場和初速度。沿著磁場方向的初速度為v_parallel = vsin60° = √3/2v。
4. 質子在磁場中的運動軌跡是一個螺旋線，其半徑由洛倫茲力決定，而洛倫茲力的大小由B和p_perp決定。因此，質子的運動軌跡半徑為r = p_perp/B = m√3v/2eB。
所以，質子在磁場中的運動軌跡是一個螺旋線，其半徑由質量和電荷量決定，并遵循上述公式進行計算。
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