第九章稳恒磁场分解.ppt

电流在P点产生的合磁场B的方向必然平行电流平面向左.同理，电流平面的下半部空间B的方向为平行电流平面向右.又由于电流平面无限大，故与电流平面等距离的各点B的大小相等. (2) 轨道半径 回旋 频率 返回目录 下一页 上一页 螺距 (3) 与 斜交成θ角 周期 返回目录 下一页 上一页 例9.5　测定离子荷质比的仪器称为质谱仪.倍恩勃立奇质谱仪原理如图所示.离子源所产生的带电量为q的离子，经狭缝S1和S2之间的加速电场加速，进入由P1，P2组成的速度选择器.在速度选择器中，电场强度为E，磁感应强度为B′.E，B′方向如图.从S0射出的离子垂直射入一磁感应强度为B的均匀磁场中.离子进入这一磁场后因受洛仑兹力 返回目录 下一页 上一页 返回目录 下一页 上一页 而作匀速圆周运动.不同质量的离子打在底片的不同位置上，形成按离子质量排列的线系.若底片上线系有三条， 该元素有几种同位素？设 ， ， 是底片上1,2,3三个位置与速度选择器轴线间的距离，该元素的三种同位素的质量 ， ， 各为多少？ 解　如图(b)所示，在速度选择器中，带电量为q的离子受电场力fe＝qE，同时受磁场力fm＝q B′，两力方向相反.离子从S0射出速度需满足 离子自S0进入匀强磁场B后，作匀速圆周运动.设半径为R，则 又因为 ，代入上式得 式中B，q， 是一定的，则质量m不同的离子对应不同的圆周运动半径R，故该元素有三种同位素. 返回目录 下一页 上一页 将 分别代入 返回目录 下一页 上一页 霍 耳 效 应 1、霍耳效应 9.4.3 霍耳效应 返回目录 下一页 上一页 1879年，霍耳在实验中发现：当有电流I沿着垂直于B的方向通过导体时，在金属板上下两表面M，N之间就会出现横向电势差UH. 这就是霍耳效应。 返回目录 下一页 上一页 ①?式中RH 称作霍耳系数. ② 式中d为导体块顺着磁场方向的厚度。 实验表明：△U与导体块的宽度b无关。 2.霍耳系数的微观解释 设在导体内载流子的电量为q，平均定向运动速度为 ，它在磁场中所受的洛仑兹力大小为 返回目录 下一页 上一页 返回目录 下一页 上一页 正确理解安培环路定律应注意的两点： 返回目录 下一页 上一页 ②如果没有电流穿过某积分回路，只能说在该回路上 的线积分为零，而回路上各点的 值不一定为零。 ①安培环流定律只是说 的线积分值只与穿过回路的电流有关，而回路上各点的 值则与所有在场电流有关。 9.2.2 安培环路定理的应用 利用安培环流定理可以求某些具有特殊对称性的电流分布的磁场。 （1）首先要分析磁场分布的对称性； 返回目录 下一页 上一页 （3）利用 求 。 （2）选择一个合适的积分回路或者使某一段积分线上B为常数，或者使某一段积分线路上 处处与 垂直； 1.长直载流螺线管内磁场分布 设每单位长度上密绕n匝线圈，通过每匝的电流强度为I，求管内某点P的磁感应强度. 返回目录 下一页 上一页 当 时，管内磁场可视为均匀场. 2.环形载流螺线管内磁场分布 2）选回路. 解 1）对称性分析；管内 线为同心圆，管外 为零. 返回目录 下一页 上一页 3.无限长载流圆柱导体内外磁场分布 解:1）圆柱体外任一点P 2）圆柱体内任一点Q 返回目录 下一页 上一页 的方向与 构成右手螺旋关系 返回目录 下一页 上一页 例9.2　如图所示，一无限大导体薄平板垂直于纸面放置，其上有方向指向读者的电流，面电流密度(即通过与电流方向垂直的单位长度的电流)到处均匀，大小为i，求其磁场分布. 返回目录 下一页 上一页 返回目录 下一页 上一页 解　无限大平面电流可看成是由无限多根平行排列的长直电流dI所组成.先分析任一点P处磁场的方向，如图 (a)所示，在以OP为对称轴的两侧分别取宽度相等的长直电流dI1和dI2，则dI1＝dI2，故它们在P点产生的元磁感应强度 和 相叠加后的合磁场 的方向一定平行于电流平面，方向向左.由此可知，整个平面 根据以上所述的磁场分布的特点，过P点作矩形回路abcda， ，如图 (b)所示， 其中ab和cd两边与电流平面平行， 而bc和da两边与电流平面垂直且 被电流平面等分.该回路所包围的 电流为