恒定电流的磁场.pptVIP

【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 带有电荷量 的粒子在静电场 和磁场 中以速度 运动时受到的作用力将是 1. 磁聚焦 二、带电粒子在电磁场中的运动和应用 在显像管、电子显微镜和真空器件中，常用磁聚焦来聚焦电子束。 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 使带电粒子在电场的作用下得到加速。 2. 回旋加速器（cyclotron） 使带电粒子在磁场的作用下做回旋运动。 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 粒子的动能： 轨道半径： 粒子引出速度： 振荡器的周期： 频率： 回旋加速器一般适用于加速质量较大的粒子，不宜用于加速电子。 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 同步回旋加速器（synchrocyclotron） ：高频加速电场的频率随被加速粒子能量的增加而降低，保持粒子回旋频率与加速电场同步。 同步加速器（Synchrotron ）：使用磁场强度随粒子能量提高而增加的环形磁铁来维持粒子运动的环形轨迹，而保持粒子回旋频率与加速电场同步。 回旋加速器的发展 加速电子可利用电子感应加速器、同步加速器等。 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 例8-4 一架回旋加速器的振荡频率为12 MHz，D形电极的半径为54 cm。求加速氘核（质量为3.3×10-27 kg ,带电荷量为1.6×10-19 C）需要多大的磁感应强度，氘核的最大动能和最大速度各为多少? 解： 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 氘核的最大速度为 氘核的最大动能为 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 3. 质谱仪 质谱仪是分析同位素和测量离子荷质比的重要仪器。 不同质量的离子打在底片上不同位置处。 离子源 加速电场 速度选择器（ ） 与速度垂直的均匀磁场 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 三、霍耳效应 1879年，霍耳（E. H. Hall）发现，把一载流导体放在磁场中时，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差。称为霍耳效应，这电势差称为霍耳电势差。 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 实验指出，在磁场不太强时，霍耳电势差 U与电流 I 和磁感应强度B 成正比，与板的宽d 成反比。 RH称为霍耳系数，仅与材料有关。 是导体中载流子受到洛伦兹力作用而发生横向漂移的结果。 实质 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 动态平衡时： 设载流子： 霍耳系数： 分析 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 锗片 mv I I 1. 实验确定霍耳系数RH，就能定出载流子浓度n。 可用于研究半导体内 n 的变化。 可用于判定半导体内载流子的类型。 3. 特斯拉计（磁强计）。 4. 磁流体发电 。 讨论 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 磁流体发电 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 *四、 量子霍耳效应 1980年，克劳斯·冯·克里策金 （Klaus Von Klitzing） 发现在低温和强磁场下，霍耳常数是量子化的，RH=h/ie2，i =1，2，3，…，称为整数量耳霍尔效应。获1985年度的诺贝尔奖 。 ——霍耳电阻 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 ATT的D. Tsui、H. Stormer和A.Gossard发现，随着磁场增强，在 i =1/3,1/5,1/7, 等处，霍耳常数出现了新的台阶，称为分数量子霍耳效应。获1998年度诺贝尔物理学奖。 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 §8-6 磁场对载流导线的作用 一、 安培定律 洛伦兹力： 设电流元截面积 S，电子数密度 n 电流元中的电子数： nSdl 作用在电流元上的作用力： 电流： 安培力： 磁场对载流导线（电流）的作用力。 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 磁场对载流导线的作用力： 安培定律：电流元 Idl 在磁场中所受的作用力为 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 例8-5 计算长为L的载流直导线在均匀磁场B中所受的力。 解： I B ? a b 大小： 方向： 【教学课件 行业资料PPT，持续更新，敬请收藏】 待测磁场： 线圈的底边上受到安培力为 方向向上 解： 天平恢复平衡时： 例8-6 测定磁感应强度的实验装置——磁秤，矩形线圈宽为b，长为l，共有N匝，线圈的下端放在待测的均匀磁场中，当线圈中通有电流I