y3洛仑兹力和安培力.ppt

《y3洛仑兹力和安培力.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基本要求1、理解洛仑兹力公式，能应用它计算运动电荷在磁场中受的力；2、掌握电流元受磁场力的安培定律，并能熟练计算载流导线受磁场的安培力；3、了解磁矩的概念和载流线圈磁矩的定义，会计算它在均匀磁场中所受的磁力矩。第五节磁场对运动电荷的作用第六节磁场对电流的作用一.洛仑兹力带电粒子运动方向与磁场方向垂直时，受到的磁力：当带电粒子运动方向与磁场方向有任一夹角时，第五节磁场对运动电荷的作用沦仑兹力始终垂直于带电粒子的运动速度，即沦仑兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变粒子的动能。带电粒子在既有磁场又有电场的区域里运动时，作用在该粒子上的电磁力1.带电粒子在磁场中的运动均匀磁场条件下

2、：1)2)3）一般情况下，v与B有一个夹角θ粒子将作螺旋线运动，其螺距为例：在一顶点为45度角的扇形区域，有磁感应强度为B方向垂直指向纸面的均匀磁场，今有一电子（质量为m，电量为-e）在底边距顶点O为L的地方，以垂直底边的速度v射入该磁场区域，为使电子不从上面边界跑出，问电子的速度最大不应超过多少？BvL解：例：一电子以速率运动，当电子沿x轴正方向通过空间A点时，受到一个沿+y方向的作用力，力的大小为，当电子沿+y方向再次以同一速率通过A点时，所受的力沿z轴的分量，求A点磁感应强度的大小和方向。（基本电荷）2.霍尔效应理论解释霍尔电压:霍尔系数：测定霍尔系数,可计算载流子浓

3、度,测定霍尔电压正负,可判断半导体类型*磁聚焦magneticfocusing一束发散角不大的带电粒子束，若这些粒子沿磁场方向的分速度大小又一样，它们有相同的螺距，经过一个周期它们将重新会聚在另一点这种发散粒子束会聚到一点的现象叫磁聚焦。它广泛应用与电真空器件中如电子显微镜中。它起了光学仪器中的透镜类似的作用。hB带电粒子进入轴对称的会聚磁场，它便被约束在一根磁力线附近的很小范围内，它只有纵向沿磁力线的运动，而无横向跨越。或说在横向输运过程中它受到很大的限制。磁约束*磁约束用于受控热核反应中*范阿仑辐射带VanAllenbelts地轴

4、带电粒子（如宇宙射线的带电粒子）被地磁场捕获，绕地磁感应线作螺旋线运动，在近两极处地磁场增强，作螺旋运动的粒子被折回，结果沿磁力线来回振荡形成范阿仑辐射带。因为它具有较高的能量，曾在人造卫星的发射等空间科学中发现了它，并给予了必要的考虑。当太阳黑子活动引起空间磁场的变化，使粒子在两极处的磁力线引导下，在两极附近进入大气层，能引起美妙的北极光。一.磁场对载流导线的作用力-----安培力：安培力来源于洛仑兹力！第六节磁场对电流的作用任意载流导线受力在均匀磁场中，为垂直磁场方向的有效长度。例：求图中导线受到的磁力解：x处的磁场为方向向上P41例3方向水平向右，与圆电流共面【例题】

5、一无限长直导线通有电流Is，与该导线共面的载流线圈，位置如图所示，其中ca段是以b为中心，半径为R的圆弧，则ab段受到的安培力多大？方向相反指向外指向里二.磁场对平面载流线圈的作用（讨论均匀磁场）力矩为：注意其中的S为线电流I包围的面积，为平面载流线圈法线方向与磁场方向的夹角，上述结论仅适用于匀强磁场.例：图中载流圆环受到的力矩为多少？方向：指向外方向:向上解：三.磁力的功注意上述结论的适用条件是闭合载流回路在匀强磁场中。可以证明，任意平面载流回路在匀强磁场中改变形状或位置时，磁力或磁力矩的功等于电流乘以通过回路包围面积磁通量的增量。若电流I变化，则【例题】均匀磁场中有如图

6、形状的载流导线，其中ab为半径为R的1/4圆弧，导线上电流如图所示。若abc可绕ac轴转动，则该导线在转动过程中受到的对ac轴的最大力矩为多少？转过90度，求磁场力所作的功。