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第十一章 恒定磁场 第十一章 恒定磁场 第十一章 恒定磁场 第十一章 恒定磁场 第十一章 恒定磁场 第六次作 业 答 案 11-7 向外 向里 向外 方向垂直纸面向外 R O R A C D E F 11-8 方向垂直纸面向外 方向垂直纸面向外 方向垂直纸面向外 直导线AC、EF产生的磁感应强度为0 一 带电粒子在磁场中所受的力 电场力 磁场力（洛仑兹力） + 运动电荷在电场和磁场中受的力 方向：即以右手四指 由经小于 的角弯向 ，拇指的指向就是正电荷所受洛仑兹力的方向. 11-6 磁场对运动电荷和载流导线的作用 二 带电粒子在磁场中运动举例 1 . 回旋半径和回旋频率 电子的反粒子 电子偶 显示正电子存在的云室照片及其摹描图 铅板 正电子 电子 1930年狄拉克预言自然界存在正电子 2 . 磁聚焦 （洛仑兹力不做功） 洛仑兹力 与 不垂直 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。 1、速度选择器： 要想速率为v的粒子从S射出，必须满足条件： —– 只有此速率的粒子能通过滤速器射出 B E 带电粒子通过均匀电场E和均匀磁场B 三 带电粒子受电磁场作用的现代技术运用举例 2 . 质谱仪 70 72 73 74 76 锗的质谱 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + - 速度选择器 照相底片 质谱仪的示意图 用物理的方法分析同位素的仪器 霍 耳 效 应 3、 霍耳效应 * R0 4、 回旋加速器 V 回旋加速器是原子核物理、高能物理等实验研究的一种基本设备。 ? B 通过半圆盒的时间： 回旋周期： 回旋频率： 粒子到达盒边缘的速度: 粒子动能： 劳伦斯（1901－1958）：美国物理学家，因为发明和发展了回旋加速器，以及用它得到人工放射性元素获得1939年诺贝尔物理奖。 右图是真空室直径为10.2cm的第一台回旋加速器。 历史之旅 最高速度将近每秒钟30万公里，相当于光速的99.99％ 世界最大的回旋加速器在欧洲加速中心，加速器分布在法国和瑞士两国的边界，加速器在瑞士，储能环在法国。环形隧道27公里，产生的高能粒子能量为280亿电子伏特。 欧洲核子研究中心(CERN)座落在日内瓦郊外的加速器：大环是直径8.6km的强子对撞机，中环是质子同步加速器。 我国于1994年建成的第一台强流质子加速器 ，可产生数十种中短寿命放射性同位素 . 兰州重离子加速器 北京正负电子对撞机 合肥同步辐射加速器 我国最大的三个加速器 S 洛伦兹力 由于自由电子与晶格之间的相互作用，使导线在宏观上看起来受到了磁场的作用力 . 安培定律 磁场对电流元的作用力 四、安培力 1、载流导线在磁场所受力 有限长载流导线所受的安培力 安培定律 意义 磁场对电流元作用的力的大小为 的方向垂直于 和 所组成的平面, 且与 同向 . 在匀强磁场中的闭合电流受力 例题1 均匀磁场中弯曲导线所受磁场力 其所受安培力 在导线上取电流元 方向垂直于屏幕向里 均匀磁场中，弯曲载流导线所受磁场力与从起点到 终点间载有同样电流的直导线所受的磁场力相同. 例题2 一铅直放置的长直导线，通有电流I1，另一水平直导线，长为l2，通有电流I2，其始端与铅直载流导线相距l1 ，求水平直导线上所受到的力。 解：取一段电流源I2dl，此处的磁感应强度可认为相等，为： I2 dl所受磁场力的大小为： 例题3 半径为R的半圆线圈ACD通有电流I2，置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中，直线电流I1恰过半圆的直径，两导线相互绝缘。求半圆线圈受到长直线电流I1的磁力。 解：长直导线产生的磁场为： 在半圆线圈产生的磁场为： I2 dl所受磁场力的大小为： 方向垂直I1向右。 * 平行电流间相互作用力 * 电