第12章电磁相互作用简单版概述.ppt

续5（动） 续6（动） 例一 载流直导线在均匀磁场中所受的安培力 均匀磁场 解: （1）在导线上任取电流元 （2）写出 受力 大小: 方向：垂直向外。 （3） 因所有 方向相同 所以 方向垂直向外 当 或 时， 当 时， 极大， max 2、载流线圈受磁力矩 俯视图 载流线圈的单位法线 三、磁场对载流线圈的作用 大小 方向相反 大小 方向相反 1、载流线圈受磁力合力为零 方向向上 载流线圈受磁力矩 三、磁场对载流线圈的作用 故 定义 载流线圈的磁矩 方向向上 磁力矩矢量式 结论: 均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的力和力矩为 * §12-1　磁场对运动电荷的力的作用 §12-2　磁场对载流导线的力的作用 一、洛仑兹力 ：运动电荷在磁场中的受力 二、带电粒子在均匀磁场中的运动 三、带电粒子在电场磁场中的运动 §12-3　磁力作的功 一、洛仑兹力 ：运动电荷在磁场中的受力 1. 中学（匀强磁场，v⊥B）： 洛仑兹力 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X R + 力的方向与V、B所在平面垂直 2. 大学： + ？V与B不垂直 2. 大学： 大小： 方向： 右手螺旋定则 v B F q q +q -q 特点： 一、洛仑兹力 ： 洛仑兹力对运动电荷不作功，只改变电荷的速度方向。 1、磁场只对运动电荷有力作用 2、 二、带电粒子在均匀磁场中的运动 1、 2、 匀 速 率圆周运动 + B v 匀 速 直 线 周期 半径与周期 3 . 与 不垂直 沿螺旋线轨道运动 螺距 应用 电子光学 , 电子显微镜等 . 磁聚焦 在均匀磁场中某点 A 发射一束初速相差不大的带电粒子, 它们的 与 之间的夹角 不尽相同 , 但都较小, 这些粒子沿半径不同的螺旋线运动, 因螺距近似相等, 都相交于屏上同一点, 此现象称之为磁聚焦 . 三、带电粒子在电磁场中的运动 速度选择器 1 . 质谱仪 70 72 73 74 76 锗的质谱 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 质谱仪的示意图 利用质谱仪可以测出元素中个同位素的含量 速度选择器 照相底片 . . . . . . . . . . . . + - 2 . 回旋加速器 1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室. 此加速器可将质子和氘核加速到1MeV的能量，为此1939年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + - A A’ K + d L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 电子比荷的测定 速度选择器 四 . 霍耳效应 霍耳效应 续17 实验发现 I + + + + - - - P 型半导体 + - 霍耳效应的应用 2）测量磁场 霍耳电压 1）判断半导体的类型 + + + - - - N 型半导体 - I + - ===霍耳元件用途很广，可测量温度、磁场、磁通、电流等。磁流体发电的原理… … 磁流体发电 量子霍尔效应（1980年） 霍耳电阻 1. 安培力——载流导线在磁场中所受的磁场力 中学：一段载流直导线；均匀磁场： 安培力的方向 与I、B垂直! L⊥B, 一、安培定律、安培力 B ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● F L I ε I 安培力大小 问题：任意载流导线在非均匀磁场中所受的力？？ 2