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1、穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)分析和研究本次課作業(yè):1. 預(yù)習(xí)2. 思考題3. 習(xí)題1.電流電流電荷的定向運(yùn)動(dòng)。載流子電子、質(zhì)子、離子、空穴。2.電流強(qiáng)度單位時(shí)間通過導(dǎo)體某一橫截面的電量。方向:正電荷運(yùn)動(dòng)的方向單位:安培(A)電流、電流密度矢量幾種典型的電流分布粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體粗細(xì)不均勻的金屬導(dǎo)線半球形接地電極附近的電流電阻法勘探礦藏時(shí)的電流同軸電纜中的漏電流電流強(qiáng)度對(duì)電流的描述比較粗糙: 如對(duì)橫截面不等的導(dǎo)體,I 不能反映不同截面處及同一截面不同位置處電流流動(dòng)的情況。 引入電流密度矢量描寫空間各點(diǎn)電流大小和方向的物理量。某點(diǎn)的電流密度方向:該點(diǎn)正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向。大?。和ㄟ^垂直于該點(diǎn)正電荷運(yùn)動(dòng)方向的單位
2、面積上的電流強(qiáng)度。 導(dǎo)體內(nèi)每一點(diǎn)都有自己的 , = (x, y, z)即導(dǎo)體內(nèi)存在一個(gè) 場(chǎng) 稱電流場(chǎng)。電流線:類似電力線,在電流場(chǎng)中可畫電流線。 3. 電流密度 (Current density)4.電流密度和電流強(qiáng)度的關(guān)系(1)通過面元dS的電流強(qiáng)度dI = dS = dScos(2)通過電流場(chǎng)中任一面積S的電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度是通過某一面積的電流密度的通量 由電荷守恒定律,單位時(shí)間內(nèi)由S 流出的凈電量應(yīng)等于S 內(nèi)電量的減少 電流連續(xù)性方程 電荷的運(yùn)動(dòng)可形成電流,也可引起空間電 荷分布的變化 在電流場(chǎng)內(nèi)取一閉合面S,當(dāng)有電荷從S面流入和流出時(shí),則S面內(nèi)的電荷相應(yīng)發(fā)生變化。 恒定(穩(wěn)恒)電流條件
3、5.歐姆定律的微分形式 在導(dǎo)體的電流場(chǎng)中設(shè)想取出一小圓柱體 (長(zhǎng)dl、橫截面dS)dU小柱體兩端的電壓dI 小柱體中的電流強(qiáng)度 由歐姆定律 dU = dIR Edl = dS(dl /dS) = (1/)E = E 電導(dǎo)率: = 1/導(dǎo)體中任一點(diǎn)電流密度的方向(正電荷運(yùn)動(dòng)方向)和該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同,有歐姆定律的微分形式 dIdSdldUI1I2I1I2NSN運(yùn)動(dòng)電荷磁 場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷NSI1 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)的高斯定理一、磁場(chǎng)q規(guī)定. 二、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量單位 (SI). 特斯拉1特斯拉 = 1牛頓 秒/ 庫侖 米特點(diǎn): 有方向的封閉曲線.三、磁感應(yīng)線dS四、磁通量五、磁場(chǎng)中的高斯定理然而迄今為止,人們還沒
4、有發(fā)現(xiàn)可以確定磁單極子存在的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 和電場(chǎng)的高斯定理相比,可知磁通量反映自然界中沒有與電荷相對(duì)應(yīng)的“磁荷”(或叫單獨(dú)的磁極)存在。但是狄拉克1931年在理論上指出,允許有磁單極子的存在,提出:式中q 是電荷、qm 是磁荷。電荷量子化已被實(shí)驗(yàn)證明了。如果實(shí)驗(yàn)上找到了磁單極子,那么磁場(chǎng)的高斯定理以至整個(gè)電磁理論都將作重大修改。運(yùn)動(dòng)電荷是磁現(xiàn)象的根源電和磁有許多相似之處:帶電體周圍有電場(chǎng),磁體周圍有磁場(chǎng);同種電荷相斥,異種電荷相吸,同名磁極也相推,異名磁極也相吸;變化的電場(chǎng)能激發(fā)磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)也能激發(fā)生電場(chǎng)似乎電和磁是一對(duì)對(duì)稱而和諧的“佳偶”。電和磁一個(gè)最大的不同點(diǎn):正、負(fù)電荷可以單獨(dú)存在;而
5、磁體的兩極總是成對(duì)出現(xiàn),無論磁針被分割成多少部分,無論把它分割得多么小,每一部分總是兩極對(duì)立,共存共亡。電與磁的不對(duì)稱磁和電的不對(duì)稱性在宇宙中也有所反映,不可勝數(shù)的天體以及遼闊無垠的星際空間都具有磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)天體的起源、結(jié)構(gòu)和演化部有著舉足輕重的影響;可是電場(chǎng)在宇宙空間幾乎無聲無息,對(duì)豐富多采的天文學(xué)似乎毫無建樹。狄拉克的神來之筆1931年,剛剛對(duì)“反電子”的存在做出預(yù)言的英國物理學(xué)家狄拉克前所未有地把磁單極子作為一種新粒子提出來,不僅使麥克斯韋方程具有完全對(duì)稱的形式,而且根據(jù)磁單極子的存在,電荷的量子化現(xiàn)象也可以得到解釋。 楊振寧于1983年5月在北京所作的一次學(xué)術(shù)報(bào)告中才盛贊狄拉克的磁單極
6、子假設(shè),是 “神來之筆”。著名的美籍意大利物理學(xué)家費(fèi)米也曾經(jīng)從理論上考察過磁單極子,一直認(rèn)為“它的存在是可能的”。后來的一些物理學(xué)家則彌補(bǔ)了狄拉克理論中的一些困難和不足,給磁單極子的存在以更堅(jiān)實(shí)的理論根據(jù)?;敬藕蒰0比基本電荷e大得多,這意味著異性磁荷之間的吸引力,比起異性電荷之間的吸引力要強(qiáng)得多,必須在很強(qiáng)的外力作用下才能把成對(duì)的相反磁荷分開 。踏破鐵鞋無覓處 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),可以利用高能加速器來加速核子用來沖擊原子核,使原來緊密結(jié)合的正負(fù)磁單極子分離,然后用核乳膠記錄它們。這樣的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)做了很多次,得到的都是否定的結(jié)果。 加速器實(shí)驗(yàn)的否定結(jié)果,也許是因?yàn)榧铀倨鞯哪芰坎粔蚋?。為什么不利用能量?/p>
7、大的天然的宇宙射線呢?于是,科學(xué)家走出實(shí)驗(yàn)室,到大自然中去尋找磁單極子。 首先檢驗(yàn)了露出地面的鐵礦石和鐵隕石碎片。這些具有磁性的物體,會(huì)像吸鐵石一樣,吸收從宇宙深處飛來的磁單極子。然而,一無所獲。類似的實(shí)驗(yàn)在海底、礦山、深海沉積物和地球大氣等,都有人做了多次,都是以失望告終。 月球上既沒有大氣,磁場(chǎng)又極微弱,應(yīng)該是尋找磁單極子的好場(chǎng)所。1973年科學(xué)家對(duì)“阿波羅” 飛船運(yùn)回的月巖進(jìn)行了檢測(cè),而且使用了極靈敏的儀器即使在月巖中有一個(gè)基本磁荷大小的磁單極子也可以檢測(cè)出來。但出人意料的是,竟沒有測(cè)出任何磁單極子?;鸹ㄒ婚W難定論在對(duì)磁單極子進(jìn)行尋找的過程中,人們“收獲”到的總是一次又一次地失望。不過也
8、曾不時(shí)地閃現(xiàn)過一兩次美妙的希望曙光。 一些物理學(xué)家認(rèn)為磁單極子對(duì)周圍物質(zhì)有很強(qiáng)的吸引力,所以它們?cè)诟泄獾装迳蠒?huì)留下又粗又黑的痕跡。1975年,美國的一個(gè)科研小組,用氣球?qū)⒏泄獾装逅偷娇諝鈽O其稀薄的高空,經(jīng)過幾晝夜宇宙射線的照射,發(fā)現(xiàn)感光底板上真的有又粗又黑的痕跡,他們聲稱,找到了磁單極子。但是,對(duì)于那是否真的是磁單極子留下的痕跡,爭(zhēng)論很大,大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為那些痕跡很明顯是重離子留下的。到目前為止,這些痕跡到底是誰留下的,還是樁 “懸案”。 1982年,美國物理學(xué)家凱布雷拉宣布,在他的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)磁單極子。實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)與磁單極子理論所提出的磁場(chǎng)單極子產(chǎn)生的條件基本吻合。不過由于以后沒有重復(fù)
9、觀察到類似于那次實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象,所以這一事例還不能確證磁單極子的存在。 結(jié)論尚需費(fèi)工夫理論上雖然證明了磁單極子的存在,但目前既又贊成的,也有反對(duì)者。 贊成這一理論的,不乏非常杰出的物理學(xué)家。他們認(rèn)為,磁單極子是存在的,但它們成對(duì)結(jié)合得太緊密了,現(xiàn)在所有的高能質(zhì)點(diǎn)尚不能把它們轟開。存在持否定態(tài)度的也大有人在,并且能提出這樣或那樣的理由加以論證。其中特別應(yīng)該指出的 是到了晚年的狄拉克本人,也不完全相信磁單極子真的存在??紤]到它對(duì)物理學(xué)所產(chǎn)生的巨大影響,完全值得不遺余力地去尋找。目前,尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)還在進(jìn)行中,如果磁單極子確實(shí)存在,不僅現(xiàn)有的電磁理論要作重大修改,而且物理學(xué)乃至天文學(xué)的基礎(chǔ)
10、理論也將又重大的發(fā)展。1. 電流元I2. 畢奧 薩伐爾定律 真空中的磁導(dǎo)率2 畢奧 薩伐爾定律一段載有穩(wěn)恒電流的導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為IPaPIo3. 畢奧 薩伐爾定律的應(yīng)用例1 求直線電流的磁場(chǎng). (I, L)l解:l = r cos( ) = r cos a = r sin( ) = r sin l = actg r = acsc d l = acsc2 daPIolB1. 當(dāng) L 時(shí),2. 半無限長(zhǎng),3. 在電流延長(zhǎng)線上,B = 0討 論 例2 求圓電流軸線上磁場(chǎng)的分布. ( R, I )解: poxxRIAB poxxRIAB方向: 沿軸線向右.B1. 在園心處, x = 0.2. 若,
11、x R.討 論 求 o 處的 。oCAI1IaI2bo課堂練習(xí)例3 均勻帶電細(xì)導(dǎo)線AB, 長(zhǎng)為b, 電荷線密度為. 繞 o 軸以作勻角速轉(zhuǎn)動(dòng). 假設(shè)A, o 距離保持 a 不變. 解:方向: 由右手螺旋法則確定.oBba求o點(diǎn)處的磁場(chǎng)rdrA例4 求載流螺線管軸線上的磁場(chǎng). (L, R, n)PLRrxxdx解: 寬為dx的園電流 dI = nIdx, 在P處產(chǎn)生的磁場(chǎng)PLRrxxdx L , 若在長(zhǎng)螺線管的端口處討 論 本次課作業(yè):1. 預(yù)習(xí)2. 思考題3. 習(xí)題作業(yè)提交日期: 10月12日靜電場(chǎng):高斯定理:環(huán)路定理:靜電場(chǎng)的電力線發(fā)自正電荷止于負(fù)電荷,有頭有尾,不閉合。 在恒定電流的磁場(chǎng)中
12、,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 矢量沿任一閉合路徑 L的線積分(即環(huán)路積分),等于什么?磁場(chǎng)的高斯定理3 安培環(huán)路定理1. 長(zhǎng)直電流的磁場(chǎng)1.1 環(huán)路包圍電流在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)任作的環(huán)路上取一點(diǎn)P,到電流的距離為r,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。涸诃h(huán)路上取dl,由幾何關(guān)系得:如果閉合曲線不在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi): 則可將L上每一線元分解為在垂直于直導(dǎo)線平面內(nèi)的分矢量和與垂直于此平面的分矢量,結(jié)果一樣!IL 如果沿同一路徑但改變繞行方向積分: 表明:磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的環(huán)流與閉合曲線的形狀無關(guān),它只和閉合曲線內(nèi)所包圍的電流有關(guān)。結(jié)果為負(fù)值! 表明:閉合曲線不包圍電流時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的環(huán)流為零。 環(huán)路不包圍電流結(jié)果為零!I1
13、I2I3L表述在穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B 沿任何閉合回路L的線積分,等于穿過這回路的所有電流強(qiáng)度代數(shù)和的0倍說明: 閉合穩(wěn)恒電流(1)分析磁場(chǎng)的對(duì)稱性;(3)求出環(huán)路積分;(4)用右手螺旋定則確定所選定的回路包圍電流的正負(fù),最后由磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理求出磁感應(yīng)強(qiáng)度 的大小。應(yīng)用安培環(huán)路定理的解題步驟:(2)過場(chǎng)點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)穆窂?,使?沿此環(huán)路的積分易于計(jì)算: 的量值恒定, 與 的夾角處處相等;二、安培環(huán)路定理的應(yīng)用例5 求無限長(zhǎng)同軸電纜的磁場(chǎng).LrR1R2R3II解: 0 r R1時(shí),R1 r R2 時(shí),LrR1R2R3IIR2 r R3 時(shí),B = 0例6 螺繞環(huán)的磁場(chǎng)解: 管內(nèi)一點(diǎn) 管
14、外一點(diǎn) B = 0 dlldl例7 無限大平面電流的磁場(chǎng) (面電流密度 i )解: i d板外:板內(nèi):ly dxoy 無限大均勻載流平板的磁場(chǎng) ( , d )課堂練習(xí)1.有一無限長(zhǎng)通電流的扁平銅片,寬度為a,厚度不計(jì),電流I在銅片上均勻分布,求在銅片外與銅片共面,離銅片右邊緣為b處的P點(diǎn)(如圖)的磁感強(qiáng)度的大小為。2.一彎曲的載流導(dǎo)線在同一平面內(nèi),形狀如圖(O點(diǎn)是半徑為R1和R2的兩個(gè)半圓弧的共同圓心,電流自無窮遠(yuǎn)來到無窮遠(yuǎn)去),求O點(diǎn)磁感強(qiáng)度的大小。本次課作業(yè):1. 預(yù)習(xí)15章2. 思考題,3. 習(xí)題整個(gè)載流導(dǎo)線所受的安培力一、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用力 安培力3 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用力1. 均
15、勻磁場(chǎng)中,計(jì)算載流導(dǎo)線所受的安培力。例8. 如圖所示,求導(dǎo)線所受的安培力。doIxy ll R解:xdoIy ll R導(dǎo)線上所受安培力的合力2. 非均勻磁場(chǎng)中,載流導(dǎo)線受力情況。例9. 求正三角形線圈受電流I,所產(chǎn)生磁場(chǎng)的安培力的合力。解: CD邊受力I2FCDabI1 DF邊方向:與水平方向成60I2FCDabI1xdxx+dx FC邊方向:與水平方向成240整個(gè)線框所受的合力:I0oIxR例10. 求整個(gè)圓形電流受直線電流的作用力的大小和方向。解:x2. 均勻磁場(chǎng)對(duì)平面載流線圈的作用。定義磁矩bcdal2l1I磁力矩例11. 證明轉(zhuǎn)動(dòng)帶電園盤的磁矩 (R, Q)rdro解:討論:(1)=/
16、2,線圈平面與磁場(chǎng)方向相互平行,力矩最大,這一力矩有使減小的趨勢(shì)。(2)=0,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,力矩為零,線圈處于平衡狀態(tài)。(3)=,線圈平面與磁場(chǎng)方向相互垂直,力矩為零,但為不穩(wěn)定平衡, 與 反向,微小擾動(dòng),磁場(chǎng)的力矩使線圈轉(zhuǎn)向穩(wěn)定平衡狀態(tài)。 綜上所述,任意形狀不變的平面載流線圈作為整體在均勻外磁場(chǎng)中,受到的合力為零,合力矩使線圈的磁矩轉(zhuǎn)到磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁電式電流計(jì)磁電動(dòng)圈式電流計(jì)當(dāng)電流通過線圈時(shí),線圈所受的磁力矩 的大小不變(1)當(dāng)電流計(jì)中通過恒定電流時(shí) 為游絲的扭轉(zhuǎn)常量,對(duì)于一定的游絲來說是常量。 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),游絲被卷緊,游絲給線圈 的扭轉(zhuǎn)力矩與線圈轉(zhuǎn)過的角度 成正比, 即:
17、 當(dāng)線圈受到的磁力矩和游絲給線圈的扭轉(zhuǎn)力矩 相互平衡時(shí),線圈就穩(wěn)定在這個(gè)位置,此時(shí):式中, 是恒量,稱為電流計(jì)常量,它表示電流機(jī)偏轉(zhuǎn)單位角度時(shí)所需通過的電流。 磁電式電流計(jì)的工作原理: 值越小,電流計(jì)越靈敏。因此,線圈偏轉(zhuǎn)的角度 與通過線圈的電流成正比關(guān)系,這樣即可從指針?biāo)傅奈恢脕頊y(cè)量電流。(2)在電流計(jì)中通以一個(gè)短促的電流脈沖時(shí) 在通電的極短時(shí)間 內(nèi),電流計(jì)的線圈將 受到一個(gè)沖量矩的作用:按角動(dòng)量原理,應(yīng)有: 是線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量線圈在最大偏轉(zhuǎn)角 時(shí)的彈性勢(shì)能等于線圈起動(dòng)時(shí)的初動(dòng)能: 為懸絲的扭轉(zhuǎn)常量將(1)(2)(3)三式合并得到: 沖擊電流計(jì)的工作原理:從線圈的最大偏轉(zhuǎn)角 可以測(cè)定電流脈沖
18、通過時(shí)(例如電容器放電時(shí))的電荷量 。線圈在最大偏轉(zhuǎn)角 時(shí)的彈性勢(shì)能等于線圈起動(dòng)時(shí)的初動(dòng)能: 為懸絲的扭轉(zhuǎn)常量將(1)(2)(3)三式合并得到: 沖擊電流計(jì)的工作原理:從線圈的最大偏轉(zhuǎn)角 可以測(cè)定電流脈沖通過時(shí)(例如電容器放電時(shí))的電荷量 。 1991年2月14日除夕夜20時(shí)57分,“風(fēng)云一號(hào)”進(jìn)入我國上空時(shí),發(fā)回的云圖突然出現(xiàn)扭曲、傾斜、甚至雜亂一團(tuán)。 22時(shí)35分,衛(wèi)星再次入境,科研人員從遙測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),“風(fēng)云一號(hào)”姿態(tài)已失控,星上計(jì)算機(jī)原先存入的數(shù)據(jù)大多發(fā)生跳變,用于衛(wèi)星姿態(tài)控制的陀螺和噴氣口均已被接通,氣瓶中保存的氮?dú)鈸p耗殆盡。更為嚴(yán)重的是,到了2月15日凌晨7時(shí)40分衛(wèi)星重新入境時(shí),
19、發(fā)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)翻滾狀態(tài)下,衛(wèi)星太陽能電池陣只有部分時(shí)間對(duì)著太陽,如果衛(wèi)星的電源供應(yīng)再失去,那“風(fēng)云一號(hào)”就真成“死星”了。 CCTV10:科學(xué)、探索 十萬火急?;睾托l(wèi)星研制部門果斷決策,立即起動(dòng)星上大飛輪。起動(dòng)大飛輪,實(shí)際上是把原作它用的大飛輪當(dāng)作一個(gè)大陀螺,使衛(wèi)星太陽能電池陣能穩(wěn)定保持向陽面,從而保證衛(wèi)星的電源供應(yīng),為搶救“風(fēng)云一號(hào)”創(chuàng)造最基本的條件。經(jīng)過緊急磋商,科技人員決定利用地球巨大的磁場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星通電線圈的磁力矩作用,來減緩衛(wèi)星的翻滾速度,逐步把衛(wèi)星調(diào)整到正常姿態(tài)。該方案實(shí)施后第一天,衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)速度就出現(xiàn)下降。 4月29日,“風(fēng)云一號(hào)”翻滾速度降至每分鐘旋轉(zhuǎn)一圈。計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型仿真試驗(yàn)表明,
20、這時(shí)已可以進(jìn)入衛(wèi)星“重新捕獲地球”了。 5月2日,中心通過遙控指令打開了星上所有儀器系統(tǒng),國家氣象中心立刻重新收到了清晰如初的云圖。在連續(xù)78天里,他們每天工作十三四個(gè)小時(shí),共對(duì)衛(wèi)星發(fā)出指令7000余條,跟蹤559圈,終于使衛(wèi)星起死回生,創(chuàng)造了世界航天史上罕見的奇跡(航天部嘉獎(jiǎng)令)。 3. 電流單位“安培”的定義計(jì)算CD受到的力,在CD上取一電流元: 同理可以證明載流導(dǎo)線AB單位長(zhǎng)度所受的力的大小也等于 , 方向指向?qū)Ь€CD。式中 為I2dl2與B12 間的夾角 表明:兩個(gè)同方向的平行載流直導(dǎo)線,通過磁場(chǎng)的作用,將相互吸引。反之,兩個(gè)反向的平行載流直導(dǎo)線,通過磁場(chǎng)的作用,將相互排斥,而每一段導(dǎo)
21、線單位長(zhǎng)度所受的斥力的大小與這兩電流同方向的引力相等。 “安培”的定義:真空中相距1 m的二無限長(zhǎng)而圓截面極小的平行直導(dǎo)線中載有相等的電流時(shí),若在每米長(zhǎng)度導(dǎo)線上的相互作用力正好等于 210-7N ,則導(dǎo)線中的電流定義為1A。1. 平動(dòng)的情形l2. 轉(zhuǎn)動(dòng)的情形dA三、磁力的功例12. 如圖所示,求: 線圈所受最大磁力矩。 線圈由圖示位置,轉(zhuǎn)過45時(shí),磁力矩作功。ooI解:Id lS(設(shè) q 0)一、洛侖茲力5 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)+帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場(chǎng)中的螺旋線運(yùn)動(dòng)螺距 v和v/ 分別是速度在垂直于磁場(chǎng)方向的分量和平行于磁場(chǎng)的分量。(1)如果
22、與 垂直(2)如果 與 斜交成 角 二、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特別地,若一束粒子, 角很小,且初速率v0近似相等。* 磁聚焦 magnetic focusing粒子源A接收器A它廣泛應(yīng)用與電真空器件中如電子顯微鏡中。它起了光學(xué)儀器中的透鏡類似的作用。聚焦磁極*質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀是分析同位素的重要儀器 減少粒子的縱向前進(jìn)速度,使粒子運(yùn)動(dòng)發(fā)生“反射” 磁約束原理 在非均勻磁場(chǎng)中,速度方向與磁場(chǎng)不同的帶電粒子,也要作螺旋運(yùn)動(dòng),但半徑和螺距都將不斷發(fā)生變化。磁場(chǎng)增強(qiáng),運(yùn)動(dòng)半徑減少 強(qiáng)磁場(chǎng)可約束帶電粒子在一根磁場(chǎng)線附近 橫向磁約束縱向磁約束在非均勻磁場(chǎng)中,縱向運(yùn)動(dòng)受到抑制 磁鏡效應(yīng)磁鏡帶電粒子在非均勻磁場(chǎng)中的
23、運(yùn)動(dòng) 粒子運(yùn)動(dòng)到右端線圈附近時(shí),由于該處B 很大,如果v 初始速度較小,則v有可能減至為零,然后就反向運(yùn)動(dòng),猶如光線射到鏡面上反射回來一樣。 帶電粒子運(yùn)動(dòng)到左端線圈附近時(shí),帶電粒子軸向速度也有可能減至為零,然后帶電粒子反向運(yùn)動(dòng),我們通常把這種能約束運(yùn)動(dòng)帶電粒子的磁場(chǎng)分布叫做磁鏡,又形象地稱為磁瓶。范艾侖(Van Allen)輻射帶地磁場(chǎng),兩極強(qiáng),中間弱,能夠捕獲來自宇宙射線的的帶電粒子,在兩極之間來回振蕩。1958年,探索者一號(hào)衛(wèi)星在外層空間發(fā)現(xiàn)被磁場(chǎng)俘獲的來自宇宙射線和太陽風(fēng)的質(zhì)子層和電子層(Van Allen)輻射帶走近科學(xué)中國UFO懸案調(diào)查續(xù)集深空魅影第一集8月1日播出 2005年9月2
24、5日傍晚,中國南方航空公司一架航班在飛往青島途中,飛行員猛然發(fā)現(xiàn)飛機(jī)正前方的夜空中,出現(xiàn)了一個(gè)蚊香狀的奇異的發(fā)光體,正以一種內(nèi)螺旋軌跡飛行!奇怪的是,在空管部門的雷達(dá)上這個(gè)物體沒有絲毫顯示!就在這個(gè)夜晚,我國的遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙等多個(gè)地區(qū),都有人目擊了同一不明飛行物. 1981年,我國西南竟然發(fā)生過一次與“9.25”幾乎完全相同的UFO目擊事件。一種螺旋狀的UFO,在我國反復(fù)出現(xiàn)一種UFO.成因假設(shè)之一:該現(xiàn)象是類彗流星體在穿經(jīng)地球磁場(chǎng)時(shí),由其上的等離子體(電漿)和地球磁場(chǎng)相互作用而形成的一種特殊天文現(xiàn)象. bauHI三、霍爾效應(yīng)應(yīng)用: 判定半導(dǎo)體的類型;+ + + +I + + +I 計(jì)算載流子濃度n; 測(cè) 。12例:如圖所示,一塊半導(dǎo)體樣品沿
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