大学物理56磁场对运动电荷的作用

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1、一个电荷q在磁场B中以速度运动时，该电荷所受的磁场力(也称为洛仑兹力)为1.洛仑兹力洛仑兹力的大小f=qBsin式中:为电荷的运动方向与所在点磁场B的方向之间的夹角。+qfB说明(1)洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，故对电荷不作功，只改变运动方向而不改变速率和动能5.6磁场对运动电荷的作用2.带电粒子在磁场中的运动因为洛仑兹力f=qBsin=0，所以带电粒子在磁场中作匀速直线运动。带电粒子作匀速率圆周运动。圆周运动的半径和周期分别为BB^（2）若q>0,则f的方向与B的方向相同;若q<0,则f的方向与B的方向相反。回旋加速器以上两式是磁聚焦,回旋加速

2、器的基本理论依据与B有一夹角B=cos^=sin此时，带电粒子一方面以⊥=sin在垂直于B的平面内作圆周运动,同时又以=cos沿磁场B的方向作匀速直线运动。这两种运动叠加的结果是粒子以B的方向为轴线作等螺距螺旋线运动。范艾伦辐射带磁瓶3.霍耳效应在一个通有电流的导体(或半导体)板上，若垂直于板面施加一磁场，则在与电流和磁场都垂直的方向上,板面两侧会出现微弱电势差——霍耳效应a（1）实验结果ldIb（2）原理横向电场阻碍电子的偏转洛伦兹力使电子偏转当达到动态平衡时：(霍耳系数)通过测量霍耳系数可以确定导电体中载流子浓度;是研究半导体材料性质的有效方

3、法（浓度随杂、温度等变化）讨论++++––––++++––––n型半导体p型半导体(2)区分半导体材料——霍耳系数的正负与载流子电荷性质有关理论曲线量子霍耳效应B崔琦、施特默：更强磁场下克里青：半导体在低温强磁场m=1、2、3、…1985年诺贝尔物理奖1998年诺贝尔物理奖实验曲线物理知识例题质谱仪测粒子的荷质比实验：加速电压U，均匀磁场B，粒子垂直入射，进口到胶片记录位置间距为D，计算粒子的Q/m值。解：粒子进质谱仪时动能进磁场后做匀速率圆周运动，DRU重点和难点：★洛仑兹力★运动电荷在磁场中的运动规律半径与周期：★霍耳效应