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一洛侖茲力電場力磁場力(洛侖茲力)+
運(yùn)動電荷在電場和磁場中受的力方向:即以右手四指由經(jīng)小于的角彎向,拇指的指向就是正電荷所受洛侖茲力的方向.
例1
一質(zhì)子沿著與磁場垂直的方向運(yùn)動,在某點(diǎn)它的速率為.由實驗測得這時質(zhì)子所受的洛侖茲力為.求該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小.解由于與垂直,可得問
1)洛侖茲力作不作功?2)負(fù)電荷所受的洛侖茲力方向?
例9-11
下圖為一速度選擇器的原理圖。當(dāng)一束電子射入相互垂直的均勻電場和均勻磁場時,只有一定速率的電子能夠沿直線前進(jìn)通過小孔S。設(shè)產(chǎn)生均勻電場的平行板間的電壓為300V,間距為5cm,垂直紙面的均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。問:(i)磁場的方向應(yīng)指向里還是指向外?(ii)速率為多大的電子才能通過小孔?解(i)由圖知電場強(qiáng)度方向向下,使帶負(fù)電的電子受力方向向上。如果沒有磁場,電子束將向上偏轉(zhuǎn)。為了使電子能沿直線穿過小孔S,所加的磁場施于電子束的洛侖茲力必須是向下的。這就要求的方向應(yīng)向里,才能保證有。(ii)電子受到的電場力大小為,洛侖茲力的大小為與電子的速率有關(guān)。能夠通過小孔S的電子的速率應(yīng)滿足下式即由此解得因為(U和d分別為平板間的電壓和距離),故上式表明,能夠通過速度選擇器的粒子的速率,與它的電荷和質(zhì)量無關(guān)。將數(shù)據(jù)代入上式,即得二帶電粒子在磁場中運(yùn)動舉例1.回旋半徑和回旋頻率由能量守恒定律得得
例3
在垂直紙平面的均勻磁場作用下,有一電子束在紙平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,其半徑為.已知電子是在的加速電壓作用下,由靜止獲得作勻速圓速度的.試求(1)均勻磁場的磁感強(qiáng)度是多少?(2)電子的角速率是多少?解(1)電子的質(zhì)量(2)電子的角速率由2
.磁聚焦(洛侖茲力不做功)洛侖茲力
與不垂直螺距應(yīng)用電子光學(xué),電子顯微鏡等.磁聚焦在均勻磁場中某點(diǎn)A
發(fā)射一束初速相差不大的帶電粒子,它們的與之間的夾角不盡相同,但都較小,這些粒子沿半徑不同的螺旋線運(yùn)動,因螺距近似相等,都相交于屏上同一點(diǎn),此現(xiàn)象稱之為磁聚焦.霍耳效應(yīng)三霍耳效應(yīng)I霍耳電壓霍耳系數(shù)++++
+
+
-----量子霍爾效應(yīng)(1980年)霍耳電阻I++++---P型半導(dǎo)體+-霍耳
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