磁力知識(shí)(編輯修改稿)
2025-02-12 04:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一 、 洛倫茲力公式 Bqf??? ?? v ?si nBqf v??大?。骸q ?? ?v方向：二、 洛倫茲力特點(diǎn) (1) Bf ?? ?(3) (2) 00 ??? f??v磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用 洛倫茲力只改變速度方向 ， 不改變速度大小 ，即只產(chǎn)生法向加速度 。 q ? v?B? Bqf ??? ?? v方向垂直向外 q v?B Bqf ??? ?? v方向垂直向里 vf ?? ?f?洛倫茲力不做功 12 三、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) （ 1） B?? ||v 0?f?粒子以原來的速度 v?作勻速直線運(yùn)動(dòng) （ 2） B???v Bqvf ?粒子在大小不變的向心力 f 作用下作圓周運(yùn)動(dòng) 半徑 qBmR v?RmBq2vv ?周期 qBvmRT ?? 22 ?與半徑無關(guān) （ 3） ?有一夾角與 B??v ?cosv || ? sinv??粒子運(yùn)動(dòng)軌跡 — 螺旋線 qBmR ?si nv?qBmRT ?? 22 ???v qBmTh ?? 2cosvv|| ?與 ?v無關(guān) 磁聚焦 從同一點(diǎn)以很接近的速率 v射出的很窄的一束帶電粒子流 ， 若與 B夾角很小 ， v||近似相等 ，螺距 h近似相等 ， 經(jīng) h后重聚 。 回旋半徑 周期 螺距 13 例 正粒子帶電量為 q，以初速 v０ 進(jìn)入均勻磁 場(chǎng)中，且 B?? ?０v問：（ 1）粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如何？ 粒子受到的洛倫茲力的方向與速度方向總是垂直， 速度在整個(gè)過程中大小不改變 ， 粒子做勻速率圓周運(yùn)動(dòng) 。 圓半徑： 解： qBmR ０v?物理觀點(diǎn)： 洛倫茲力提供了粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。 RmBq2００vv ?（ 2）若另一粒子以速度 2v０ ，同一點(diǎn)進(jìn)入 Ｂ ，其它條件不變，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 R39。＝？同時(shí)出發(fā)，會(huì)不會(huì)同時(shí)回到該點(diǎn)？ 解： qBmR ０v239。?qBvvvmqBmRT ??? 222 000??? qBvv2v mqBmRT ??? 22239。239。 000???同時(shí)同地出發(fā)，必定會(huì)同時(shí)同地相會(huì) 14 167。 5 帶電粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 22ddtrmBqEqf ????? ??? v＋一、帶電粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 粒子受到電場(chǎng)力的作用 Eqf e ?? ?粒子受到磁場(chǎng)力的作用 Bqf m ??? ?? v粒子進(jìn)入電磁場(chǎng)中，合作用力 勻強(qiáng)電場(chǎng)中 勻變速運(yùn)動(dòng) ||0 EqfE e ???? ?v 類似于平拋 00 vv ???? ?? efE 類似于斜拋成與 0 ???勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 不受力 0 ||0 ?mfB ???v 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 0 BqfB m v?? ??? 粒子作螺旋線運(yùn)動(dòng)成與 0 ?B??v二、 應(yīng)用 （利用電磁場(chǎng)控制電粒子的運(yùn)動(dòng)） 質(zhì)譜儀 — 濾速、質(zhì)譜分析；回旋加速器 — 獲得高速粒子；磁透鏡 — 磁聚焦，在電子顯微鏡中起了類似透鏡的作用。 15 167。 6 霍耳效應(yīng) B?I A A39。 b a 將一塊導(dǎo)體板放在垂直于它的磁場(chǎng)中，當(dāng)有電流通過導(dǎo)體板時(shí)，則在導(dǎo)體板的AA‘兩側(cè)就會(huì)產(chǎn)生電壓 UＨ ，這種現(xiàn)象叫做霍耳效應(yīng)。 若導(dǎo)體板寬為 a，厚為 b， 在磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電位差 UH與通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度 Ｉ 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B成正比，而與極板的厚度 b反比： bIBkUH ?UH： 霍耳電勢(shì)差 k：霍耳系數(shù) 僅與導(dǎo)體板材料有關(guān) 理論推導(dǎo)： q， v， n nabqInqSnqI ???? vvabv 運(yùn)動(dòng)電子受力： fm= qvB mf? + 電場(chǎng) E，電位差 U， fm=fe： aUqB H?vbIBnqBaU H ???1vnqk1?電力 fe
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