银川能源学院（银川大学）：《大学物理》课程教学资源（物理学PPT课件讲稿，大专）第五章 稳恒磁场（磁场对运动电荷的作用）

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 一、洛伦兹力 当带电粒子平行于磁场方向运动时： F=0 当带电粒子垂直于磁场方向运动时： B F=quB 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 当带电粒子平行于磁场方向运动时: 当带电粒子垂直于磁场方向运动时: 一、洛伦兹力 F = 0 B  q  F q B =   q B 

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 一般情况下，如果带电粒子运动的方向与磁场 方向成夹角0时： 0→形，=wcos0 =v-sino F=qv B=quBsine 矢量式： 9 F=qUxB usin 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 一般情况下，如果带电粒子运动的方向与磁场 方向成夹角 时: F q B q B = =    ⊥ sin F q B =     q // B   ⊥   //    = cos    sin ⊥ =  矢量式：

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 9>0 F与×B的方向相同 的方向： l9<0 F与δ×B的方向相反 在电场、磁场共存的空间中 F=q(E+D×B) 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 当带电粒子平行于磁场方向运动时，它将以原来的 速度作匀速直线运动。 当带电粒子垂直于磁场方向运动时，它将在垂直于 B的平面内作匀速圆周运动。 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 方 F 的方向: q  0 F B 与  的方向相同 q  0 F B 与  的方向相反 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 在电场、磁场共存的空间中 F q E B = +  ( )  当带电粒子平行于磁场方向运动时，它将以原来的 速度作匀速直线运动。 当带电粒子垂直于磁场方向运动时，它将在垂直于 B 的 平面内作匀速圆周运动

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 回旋半径和回旋周期 )⊥B 02 B ××××××× qoB-m + 、×× R + X mv R- qB 2πR 2元m T ) qB 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 回旋半径和回旋周期 2 q B m R = v v m R qB = v v ⊥ B 2πR m 2π T qB = = v

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 同步加速器 B 俯视图 加速电场 play 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 同步加速器

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 )与B不垂直 -w B musino T= 2元m R gB gB gB 2πnucos0 螺距 h=v/T= gB 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 与 B 不垂直  v  2πm T qB R m m = qB qB ⊥  = = v vsin 2πm cos h qB  = = // v 螺 距 v T   //    = cos    sin ⊥ = 

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 磁聚焦 在匀强磁场中某点A发射一束初速相差不大的 带电粒子，它们的⑦0与B之间的夹角O不尽相同，但都较 小，这些粒子沿半径不同的螺旋线运动，因螺距近似相等，都 相交于屏上同一点，此现象称之为磁聚焦 。 ⊙⊙o⊙⊙00⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙0o⊙0⊙⊙0 88888888808888808088888838 应用：电子显微镜、电真空管等。 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 磁聚焦 在匀强磁场中某点A 发射一束初速相差不大的 带电粒子, 它们的 与 之间的夹角 不尽相同 , 但都较 小, 这些粒子沿半径不同的螺旋线运动, 因螺距近似相等, 都 相交于屏上同一点, 此现象称之为磁聚焦。 v0   B  应用： 电子显微镜、电真空管等

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 三、霍耳效应 B mIi Edwin H.Hall 加感防 1855-1938). 霍耳 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 三、霍耳效应 霍耳

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 b 耳电压UH二k B k是一常量，它与载流子的浓度有关，称为霍耳系数。 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 d IB U = k 霍耳电压 H d B  I b UH + q d v  + + + + + - - - - - Fe  Fm  k是一常量，它与载流子的浓度有关，称为霍耳系数

§5-4磁场对运动电荷的作用 第五章稳恒磁场 霍耳效应的应用 ①判断半导体的类型 B ---L P型半导体 N型半导体 ②测量磁感应强度 B= kI 上页 下页 返回 帮助

第五章 稳恒磁场 上页 下页 返回 帮助 §5-4 磁场对运动电荷的作用 霍耳效应的应用 ②测量磁感应强度 UH k I d B = ①判断半导体的类型 I + + + + - - - P 型半导体 + - UH B  Fm  d v  Fm  + + + - - - N 型半导体 UH - B  I + - d v 