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磁场对电流及作用
* §11-6 磁场对电流的作用 一、 安培定律 ? 大小 方向判断 安培力 电流元在磁场中受到的磁力 右手螺旋 长为 L 的一段载流导线受到的磁力: 此即安培定律的数学表示式 二、两平行长直电流间的相互作用力 a 导线1 导线2 导线1、2单位长度上 上所受的磁力为 同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。 在国际单位制中,电流单位——“安培”是这样规 定的:在真空中有两根平行的长直导线,它们之间相 距 1 m ,两导线上电流的流向相同、大小相等。调节 它们的电流,使得两导线每单位长度上的吸引力为 2×10-7 N/m ,我们就规定这时的电流为 1 安培。 === 由安培的规定和式(11-21)可以得出 μ0=4π ×10-7 N/A2 。 三、磁场对载流线圈的作用 × 对 ab 、cd 边: 则磁场对线圈作用的力矩大小为 其中 为线圈面积。 载流线圈的磁矩: ∥ ∥ §11-6 带电粒子在磁场中的运动 一、洛伦兹力和粒子的运动方程 安培定律 带电粒子在磁场中所受的力 载流子所受洛伦兹力的总和 假定: 载流子电荷量为q 运动速度为 导线截面积S 导体单位体积内载流子数目n 电流定义:单位时间内流过横截面积的电荷数目。则有: (N是电流元所包含的载流子的总数) 根据安培定律: 单个载流子所受的力: (洛伦兹力) 当带电粒子在电场 (洛伦兹公式) 质量为m的带电粒子,在磁场中的运动方程: 二、 带电粒子在匀强磁场中的运动 粒子做匀速直线运动 粒子做匀速圆周运动 q × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 回旋半径 回旋周期 回旋频率-与速率无关 螺距 h : 三、带电粒子在电场和磁场中运动举例 1、电子比荷(e/m)的测定(P327) 2、质谱仪(P328) 四、霍耳效应 *
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