磁力 清华大学版大学物理课件.ppt

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1、第18章磁力主要内容带电粒子在磁场中的运动霍尔效应载流导线在磁场中受的磁力载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩平行载流导线间的相互作用力18.1带电粒子在磁场中的运动——洛伦兹力1.带电粒子在均匀磁场中运动（1）q——匀速直线运动（2）×××××××××R——匀速率圆周运动q周期——与速度大小无关（3）一般情形——螺旋运动螺距：2.带电粒子在非均匀磁场中运动q有指向磁场较弱方向的分量，q将被反射．——磁镜效应应用：磁约束(人工核聚变)Ｉ天然磁约束——VanAllen辐射带：pe-地球第一辐射带：质子(h～几千km)第二辐射带：电子(h～几万km)18.2霍

2、尔效应霍尔效应在磁场中，载流导体上会出现横向(与电流方向垂直)电势差.　　——霍尔效应In1879，E.H.Hall发现：＋单位体积内载流子数目应用：①半导体中载流子的正负、浓度②磁感应强度测量③作控制元件量子霍尔效应In1980，KlausvonKlitzing发现：霍尔电阻B0UH(I恒定)量子理论结果：以后崔琦等又发现：在更强磁场下——分数量子霍尔效应18.3载流导线在磁场中受的力载流子数密度n每个载流子电量为q漂移速度导线的截面积为S——安培力有限长载流导线所受力：[例]求均匀磁场中一段弯曲导线受到的磁场力。解：讨论：a,b两点重合时，F=0

3、即：在均匀磁场中的闭合载流回路整体上不受力。18.4载流线圈在均匀磁场中受的力矩I合力：磁力矩：载流线圈的磁矩IS(线圈法向单位矢量,与I方向成右手螺旋关系)定义：面积磁矩：N匝载流线圈的磁矩：在非均匀磁场中，载流线圈所受磁力一般不为零．Note:磁矩的势能：零势能位置18.5平行载流导线间的相互作用力电流I1在电流I2处的磁场电流I2受到的安培力同理，电流I1受到的安培力电流I1和I2方向相同时，两导线相吸；相反时，相斥。国际单位制电流单位安[培]的规定可得在真空中两根无限长平行导线相距1m，通以大小相同的恒定电流，如果导线每米长度受的作用力为时，

4、则每根导线的电流强度为1A（安培）。北京工业大学大学物理课程组