带电粒子运动课件.ppt

导线1、2单位长度上 所受的磁力为： 二、无限长两平行载流直导线间的相互作用力 a 电流单位“安培”的定义： 放在真空中的两条无限长平行直导线，各通有相等的稳恒电流，当导线相距1米，每一导线每米长度上受力为2×10-7牛顿时，各导线中的电流强度为1安培。 例、均匀磁场中任意形状导线所受的作用力 受力大小 方向如图所示 建坐标系取分量 积分 取电流元 推论 在均匀磁场中任意形状闭合载流线圈受合力为零 练习 如图 求半圆导线所受安培力 方向竖直向上 解： 例：求一无限长直载流导线的磁场对另一直载流 导线ab的作用力。 已知：I1、I2、d、L L x d b a * §11.5 带电粒子在磁场中的运动 一、洛仑兹力 运动电荷在磁场中所受的磁场力 大小 方向 力与速度方向垂直。 不能改变速度大小， 只能改变速度方向。 粒子在同时存在电场和磁场的空间运动时，其受的合力： 电场力 磁场力 ——洛仑兹关系式 二、 带电粒子在磁场中的运动 粒子做直线运动 粒子做匀速圆周运动 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × q R 螺距 h ： R R R R R R R R R R R R R R R R R × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B Fm v0 1、回旋半径、回旋频率： v∥B 时，Fm = 0，粒子不受磁场的影响 v⊥B 时： 回旋半径： 回旋周期和频率： 2、磁聚焦： B v v∥ v⊥ θ 螺旋线的半径为： 回旋周期： 螺距（粒子回转一周所前进的距离）： ⊕ q m R O · ⊕ q m R h F F F 回旋与磁聚焦 三、霍耳效应 厚度b,宽为a的导电薄片，沿x轴通有电流强度I，当在y轴方向加以匀强磁场B时，在导电薄片两侧 产生一电位差 ，这一现象称为霍耳效应 RH---霍耳系数 霍耳效应原理 带电粒子在磁场中运动受到洛仑兹力 q0 + + + + + + + + + + + + 此时载流子将作匀速直线运动，同时 两侧停止电荷的继续堆积，从而在 两侧建立一个稳定的电势差 + + + + + + + + + + + + q0 + + + + + + + + + + + + 总结 (1) q0时，RH0, (2) q0时，RH0, 霍耳效应的应用 2、根据霍耳系数的大小的测定， 可以确定载流子的浓度 n型半导体载流子为电子 p型半导体载流子为带正电的空穴 1、确定半导体的类型 霍耳效应已在测量技术、电子技术、计算技术等各个领域中得到越来越普遍的应用。 *四、磁流体发电 在导电流体中同样会产生霍耳效应 导电气体 发电通道 电极 磁流体发电原理图 使高温等离子体（导电流体）以1000ms-1的高速进入发电通道（发电通道上下两面有磁极），由于洛仑兹力作用，结果在发电通道两侧的电极上产生电势差。不断提供高温高速的等离子体，便能在电极上连续输出电能。 11-6 磁场对载流导线的作用 一、 安培定律 安培力：电流元在磁场中受到的磁力 安培定律 方向判断 右手螺旋 载流导线受到的磁力 大小 讨 论 图示为相互垂直的两个电流元 它们之间的相互作用力 电流元 所受作用力 电流元 所受作用力 ? B × 取电流元 受力大小 方向 积分 结论 方向 均匀磁场中载流直导线所受安培力