磁场对带电粒子的作用总结.ppt

11 – 5 带电粒子在电场和磁场中的运动 布置作业 练习五（3）、（6）、（7） 一、洛仑兹力 § 10-7 磁场对运动电荷的作用力 霍尔效应 1、安培定律的微观机制： （1）带电粒子在磁场中受到磁力； （2）载流导体受力是由于电子受磁力后与晶格正离 子碰撞，把力传给导体而导致的。 运动电荷在磁场中所受的力——称为洛仑兹力 n-电荷数密度 v-电荷定向运动速度 Idl受的安培力 电流定义 S －Idl中的运动电荷数 每个带电粒子受到的磁场力－洛仑兹力 洛仑兹力： S 注意：q有正有负。 方向： 1、洛仑兹力表达式 大小： 2、洛仑兹力特点 1） F洛不作功，也不改变运动电荷 速度大小，只是改变方向，使路径发生弯曲。 2）v＝0， 3、运动电荷在磁场中运动情况 1） 在磁场中做匀速直线运动。 F洛＝0，磁场对静止电荷无作用。 2） 洛仑兹力提供向心力， 作匀速率圆周运动。 回旋加速器原理图 N S B O ~ N 螺距 3） 作螺旋线运动。（以自由电子为例） 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 . 二、霍尔效应 霍 耳 效 应 由于洛仑兹力作用，处于磁场中的载流导体 内部产生一横向电场和横向电压的现象。 2、实验规律： KH－霍耳系数，由材料性质决定。 3、理论解释： 1、现象： I 霍耳电压 + + + + + + - - - - - 方向向后 方向向前 霍耳系数 I - - - - - + + + + + － 载流子为自由电子 霍耳效应的应用 2）测量n，研究半导体载流子的浓度。 1）判断半导体的类型 I + + + + - - - P 型半导体 + - + + + - - - N 型半导体 - I + - 霍耳电压 K M N R 4）磁流体发电 基本原理示意图 高温高速的等离子气体 垂直于气流的方向上加有磁场 电极上获得连续输出的电能 导电管 霍耳电势差 3）测量磁场（高斯计） 霍耳电压