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一、洛伦兹力公式 7.6 带电粒子在磁场中的运动 (1) 洛伦兹力对电荷所做的功 (2) 在一般情况下,空间中电场和磁场同时存在 大小 方向 + 说明 二、带电粒子在均匀磁场中的运动 1. 粒子回转周期 回转周期与速度无关 正负电子在气泡室中的轨迹 2. 一般情况 带电粒子作螺旋运动 磁聚焦原理 粒子 源A (发散角不太大的带电粒子束) 汇聚于 A’ 发散角不太大的带电粒子束,它们的螺距相同,所以经一个回旋周期后,重新会聚 螺距 ? v v 螺距 h T 与速度无关 半径 半径 与? 成正比 减少粒子纵向速度,进而使其“反射” 。 在非均匀磁场中,螺旋运动的半径和螺距都会变化 向强磁场区域运动,运动半径不断减少 1.横向磁约束——约束带电粒子在一根磁场线附近 2. 纵向磁约束—— 粒子运动发生“反射” 磁镜 磁镜效应—在非均匀磁场中,纵向运动受到抑制 三、带电粒子在非均匀磁场中的运动 3.磁镜效应的典型应用 受控热核聚变实验研究 能约束运动带电粒 子的磁场分布称为磁 镜约束 —— 磁瓶 4.地球的磁约束效应 —— 天然磁瓶 线圈 线圈 高温等离子体 - - - - - + + + + + v 四、霍尔效应 1879年,霍尔发现在一个通有电流的导体板上,若垂直于板面施加一磁场,则在板面两侧会出现微弱电势差 V I B - - - - - + + + + + 四、霍尔效应 I l d 电流强度 霍尔系数 (2) 区分半导体材料 —— 霍尔系数的正负与载流子电荷性质有关 + + + + – – – – + + + + – – – – n 型半导体 p 型半导体 研究半导体材料性质的有效方法(浓度随杂质、温度等变化) (1) 通过测量霍尔系数可以确定导电体中载流子浓度 说明
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