磁場(chǎng)做功課件

§10.4

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷及電流的作用一.洛侖茲力廣義洛侖茲力:電場(chǎng)力磁場(chǎng)力（洛侖茲力）1.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用大小：方向：垂直于（）平面方向方向特點(diǎn)：不改變大小，只改變方向。不對(duì)做功。練習(xí)：求相互作用洛侖茲力的大小和方向。磁場(chǎng)2.

帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)與夾角與夾角勻速率圓周運(yùn)動(dòng)等螺距螺旋線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)類平拋類斜拋a）質(zhì)譜儀質(zhì)譜分析：譜線位置：同位素質(zhì)量譜線黑度：相對(duì)含量應(yīng)用：濾速器b)磁聚焦軸對(duì)稱磁場(chǎng)（短線圈）—

磁透鏡（電子顯微鏡）近似相等均勻磁場(chǎng)，且很?。篶)磁約束應(yīng)用于受控?zé)岷司圩儯ù偶s束、慣性約束）橫向：在強(qiáng)磁場(chǎng)中可以將離子約束在小范圍。脫離器壁?？v向：非均勻磁場(chǎng)。反射—

磁鏡磁瓶：離子在兩磁鏡間振蕩。II例題：

P.31110.15已知：在點(diǎn)恰不與板相碰求：點(diǎn)軌道曲率半徑解：定性分析在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：由對(duì)稱性原理：軌道為平面曲線。恰不與板相碰：板。在任意位置受力如圖在位置受力如圖點(diǎn)法向方程:(1)過(guò)程能量方程:(2)由得：(1)(2)3.霍耳效應(yīng)(2)用電子論解釋載流子q=-e，漂移速率方向向上，形成(1)現(xiàn)象：導(dǎo)體中通電流I，磁場(chǎng)垂直于I，在既垂直于I，又垂直于方向出現(xiàn)電勢(shì)差

U?；舳禂?shù)：（金屬導(dǎo)體）平衡條件：(3)應(yīng)用：

測(cè)載流子密度

測(cè)載流子電性—

半導(dǎo)體類型

測(cè)磁場(chǎng)（霍耳元件）

磁流體發(fā)電

量子霍耳效應(yīng)量子霍耳效應(yīng)簡(jiǎn)介金屬—

氧化物—

半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管中霍耳電阻不隨穩(wěn)定增大，而是出現(xiàn)一系列平臺(tái)。1980年霍耳電阻：霍耳電阻率：1985年，德國(guó)的馮克里芩獲諾貝爾物理獎(jiǎng)1982年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)量子霍耳效應(yīng).1987年分母為偶數(shù)的量子霍耳效應(yīng)用量子理論才能加以解釋。1998年勞克林、施特默、崔琦因發(fā)現(xiàn)電子的分?jǐn)?shù)量子霍耳效應(yīng)獲諾貝爾物理獎(jiǎng)二.安培定律

2.

載流導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力

3.

載流線圈所受磁力矩設(shè)均勻磁場(chǎng)，矩形線圈（）安培力：

1.

電流元受磁場(chǎng)力作用的規(guī)律對(duì)于任意形狀平面載流線圈~

許多小矩形線圈的組合.所以平面載流線圈在均勻磁場(chǎng)中不平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)到與同向：穩(wěn)定平衡若與反向：不穩(wěn)定平衡。非均勻磁場(chǎng)中：不但轉(zhuǎn)動(dòng)，還要平動(dòng)，移向較強(qiáng)的區(qū)域。例題：均勻磁場(chǎng)中彎曲導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力其所受安培力在導(dǎo)線上取電流元方向均勻磁場(chǎng)中，彎曲載流導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力與從起點(diǎn)到終點(diǎn)間載有同樣電流的直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力相同。方向向右受力練習(xí)：1.求電流在磁場(chǎng)中所受的力2.求受磁場(chǎng)作用力方向如圖取由對(duì)稱性沿方向。3.求段直電流受磁場(chǎng)作用力（）請(qǐng)自己完成！一面斜向上運(yùn)動(dòng)，一面繞轉(zhuǎn)動(dòng)例題：P.2569-21已知：求：載流平面上單位面積所受磁場(chǎng)力解：圖中分布如何形成的？+由安培環(huán)路定理：+無(wú)限大載流平面上任一電流元受載流平面上其它電流磁場(chǎng)力的合力為零。只計(jì)算其所受均勻場(chǎng)的作用。電流元單位面積受力：方向例題：

P.2569-23已知：（為常數(shù)）求：解：在帶電圓盤(pán)上取半徑，寬的圓環(huán)大?。悍较蛳蛏先?磁力的功（為恒量）使磁力的功