洛仑兹力及霍尔效应.pptVIP

* * 洛伦兹力 H.A.Lorentz 洛伦兹 （1853-1928） 荷兰物理学家 F = q v × B §6-5 带电粒子在磁场中 所受作用及其运动 B F m q v = q sin B F q v = 带电粒子在磁场中当 v、B 相互垂直时， 受力最大，且 在一般情况下： F 垂直于由v、B 所决定的平面 一、洛伦兹力 v B F q q ? = 0 F = 0 + B v 结论： 带电粒子作匀速直线运动。 二、带电粒子在磁场中的运动 1.带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)、运动方向与磁场方向平行 v 0 q B = m v 0 2 R R m v 0 q B = T = R π 2 v 0 = 2 π m q B v B 0 q × v 0 B × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × F m R × × × × × × × × × × × × × × × × × 结论：带电粒子作匀速圆周运动，其周期和频率与速度无关。 运动半径： 周期： (2)、运动方向与磁场方向垂直 运动方程： (3)、运动方向沿任意方向 B V2 匀速圆周运动 v1 v2 V1 匀速直线运动 半径： 周期： 螺距： 结论：螺旋运动 h ? + v 半径： 周期： F x F y F B B v 2.带电粒子在非匀强磁场中的运动 粒子受到一个与运动方向相反的力Fx ,此力阻止粒子向磁场增强方向运动. 半径： 线圈 线圈 B 等离子体 磁 塞 磁约束装置 线圈 线圈 B 等离子体 磁 塞 磁约束装置 线圈 线圈 等离子体 磁 塞 磁约束装置 线圈 线圈 等离子体 磁 塞 磁约束装置 磁约束装置 线圈 线圈 等离子体 磁 塞 地磁场的磁感应线 范艾仑(J.A.Van Allen)辐射带 宇宙带电粒子被地球磁场俘获并在艾仑 带内作螺旋式振荡运动。 地轴 B增大 S N 北极 南极 B 四、霍尔效应(Hall effect) 1879年，霍尔（E.H.Hall）发现，把一载流导体放在磁场中时，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差。这一现象称为“霍耳效应”，这电势差称为“霍耳电势差”。 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - U1 U2 I I *