大學(xué)物理恒定電流的磁場(chǎng)-資料下載頁(yè)
2025-08-05 05:01本頁(yè)面
【正文】 ds i n?? ??B I SA ??I?(1) 上述公式也適用于非均勻磁場(chǎng)。 (2) 磁偶極子的勢(shì)能 ??? 21 ds i n?? ??mBpA(設(shè)磁矩與 B 相互垂直時(shí)，為勢(shì)能零點(diǎn) ) ??? 2/ ds i n?? ??mBp?cosBp m?? Bp m ?? ??? U??討論 Xi’an Jaotong University 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) . 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 帶電量為 q，質(zhì)量為 m的帶電粒子，在電場(chǎng)強(qiáng)度為 E的電場(chǎng)中 tmamEq dd v??? ?? 在一般電場(chǎng)中，求解上述微分方程比較復(fù)雜 . 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 以速度 v運(yùn)動(dòng)的單個(gè)帶電量 q的粒子在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力 f qB?v?f??s i n, vBqf ???s inBqf v??Bqf m ??? ?? v 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 Xi’an Jaotong University 安培力與洛倫茲力的關(guān)系 BqNFf ??????? vddBlIF ??? ?? dd BlnSq ?? ?? dvBNq ?? ?? vdl?d IqSv?(1) 洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，故 對(duì)電荷不作功 f?(2) 在一般情況下，空間中電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)，帶電 粒子所受的力為 me ffF ??? ?? BqEq ??? ??? v tp d/d??只改變粒子的方向 ,而不改變它的速率和動(dòng)能 (3) 安培力是大量帶電粒子洛倫茲力的矢量疊加 ?說(shuō)明 Xi’an Jaotong University 例 ? v?mf? ?v?mf?q?v?mf?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??v?mf?Xi’an Jaotong University (1) B??//v 情況 Bqf m ??? ?? v 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)不受磁場(chǎng)影響 0?(2) B???vB?f? qRmBq22s i nvv ??qBmR v?情況 v?O R vRT ?? 2mqB?? 2νR 與 成正比 vT 與 無(wú)關(guān) vqBm?? 2它是 磁聚焦 , 回旋加速器 的基本理論依據(jù) Xi’an Jaotong University (1) 確定粒子的速度和能量。 (2) 判別粒子所帶電荷的正負(fù) qBmR v? 221 vmW ?帶電粒子的偏轉(zhuǎn)方向 根據(jù) 來(lái)判斷 Bqf m ??? ?? v?討論 帶電粒子 v?q? q?B?根據(jù)宇宙射線轟擊 鉛板所產(chǎn)生的粒子 軌跡 ,發(fā)現(xiàn)了正電子 Xi’an Jaotong University 在一個(gè)通有電流的導(dǎo)體 (或半導(dǎo)體 )板上，若垂直于板面施加一磁場(chǎng)，則在與電流和磁場(chǎng)都垂直的方向上 ,板面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)微弱電勢(shì)差 —— 霍耳效應(yīng) a v?1. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 l d I B?b dIBKUab ?2. 原理 e?mf?Bqf ??? ?? vE?橫向電場(chǎng)阻礙電子的偏轉(zhuǎn) 洛倫茲力使 電子偏轉(zhuǎn) Xi’an Jaotong University 0)( ????? BeEe ??? v當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)： dnqvl?nqdIBUab ? nqK1?BE v?Eluab ? Blv? (霍耳系數(shù) ) SnqI v?nqdIBUab ?(1)通過(guò)測(cè)量霍耳系數(shù)可以確定導(dǎo)電體中載流子濃度 。是 研究 半導(dǎo)體材料性質(zhì)的有效方法（濃度隨雜質(zhì)、溫度等變化） ?討論 Xi’an Jaotong University B?+ + + + – – – – abba uu ?ab+ + + + – – – – ba uu ?0?K0?KI Ivq?n 型半導(dǎo)體 p 型半導(dǎo)體 vq?B?mf? mf?E?E?(2) 區(qū)分半導(dǎo)體材料 —— 霍耳系數(shù)的正負(fù)與載流子電荷性質(zhì)有關(guān) Xi’an Jaotong University
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