物理下第十章穩(wěn)恒磁場(chǎng)

上節(jié)回顧磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力注意點(diǎn)：⑵洛侖茲力的方向⑶洛侖茲力不作功⑴洛侖茲力的大小洛侖茲力的重要應(yīng)用

當(dāng)導(dǎo)電薄片沿x方向通有電流I，且在y軸方向加以勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，在導(dǎo)電薄片z軸方向產(chǎn)生電勢(shì)差的現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)

二、霍耳效應(yīng)++++++++++++若q<0顯然(1)q>0時(shí)，RH>0,(2)

q<0時(shí)，RH<0,++++++++++++++++++++++++霍耳系數(shù)

霍耳效應(yīng)的應(yīng)用n型半導(dǎo)體載流子為電子p型半導(dǎo)體載流子為帶正電的空穴1、確定半導(dǎo)體的類型++++（a）型半導(dǎo)體

++++（b）型半導(dǎo)體

2、根據(jù)霍耳系數(shù)的大小的測(cè)定，可以確定載流子的濃度

霍耳效應(yīng)已在測(cè)量技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域中得到越來越普遍的應(yīng)用。3、若已知霍耳系數(shù)的大小，測(cè)定UH和I及b,可以間接測(cè)量B*三、磁流體發(fā)電利用導(dǎo)電流體中產(chǎn)生的霍耳效應(yīng)“發(fā)電”

使高溫等離子體（導(dǎo)電流體）以1000ms-1的高速進(jìn)入發(fā)電通道（圖中前后兩面有磁極），由于洛侖茲力作用，結(jié)果在發(fā)電通道上下兩面的電極上產(chǎn)生電勢(shì)差。不斷提供高溫高速的等離子體，便能在電極上連續(xù)輸出電能。導(dǎo)電氣體發(fā)電通道電極磁流體發(fā)電原理圖＋－磁流體船B電流BF海水進(jìn)水出水發(fā)動(dòng)機(jī)接發(fā)電機(jī)IF電極

在地磁兩極附近由于磁感線與地面垂直外層空間入射的帶電粒子可直接射入高空大氣層內(nèi)它們和空氣分子的碰撞產(chǎn)生的輻射就形成了極光絢麗多彩的極光是由于地球磁場(chǎng)俘獲帶電粒子而出現(xiàn)的現(xiàn)象極光~106A應(yīng)用電磁軌道炮原理示意圖炮彈易熔金屬

當(dāng)通電后巨大電流（大于4兆安）熔化易熔金屬形成的等離子體受磁力作用彈出炮彈在1ms內(nèi)彈塊速度可達(dá)10km/s~106g

四、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用力1、安培力——磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用力2、安培定律1820年安培——安培定律整個(gè)導(dǎo)線所受的安培力思路：以直代曲，以不變代替變化分析F＝ILB適用條件3、安培力與洛侖茲力的關(guān)系：4、應(yīng)用舉例⑴均勻磁場(chǎng)中的直導(dǎo)線×方向：向內(nèi)安培力是大量帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)所受洛侖茲力的集體宏觀表現(xiàn)⑵、均勻磁場(chǎng)中任意形狀導(dǎo)線所受的作用力受力大小方向如圖所示建坐標(biāo)系取分量∴取電流元∵推論練習(xí)如圖求半圓導(dǎo)線所受安培力方向豎直向上L在均勻磁場(chǎng)中任意形狀閉合載流線圈受合力為零解：已知：I1、I2、d、L例：求一無限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)對(duì)另一直載流導(dǎo)線ab的作用力。⑶非均勻磁場(chǎng)中的載流直導(dǎo)線Lxdba相互垂直的兩個(gè)電流元，它們之間的相互作用力如何討論，

五、電流強(qiáng)度基本單位——安培的定義1、平行直導(dǎo)線單位長(zhǎng)度上的安培力2、“安培”的定義真空中的兩條無限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線，各通有相等的穩(wěn)恒電流，當(dāng)導(dǎo)線相距1米，每一導(dǎo)線每米長(zhǎng)度上受力為2×10－7牛頓時(shí)，各導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為1安培。調(diào)節(jié)：測(cè)量：定義：例、如圖所示，若長(zhǎng)直電流I1和長(zhǎng)為L(zhǎng)的電流I2平行共面，相距為a，則I2受I1的磁場(chǎng)力？解：在電流上任取一電流元電流I1在電流元處磁感強(qiáng)度為方向垂直紙面向里安培力由于各電流元受力方向相同所以，合力方向指向I1（如圖）合力大小：由于各電流元處磁感強(qiáng)度相同代入B得所以例：如圖所示，一根彎曲的剛性導(dǎo)線載有電流，導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，的方向垂直紙面向外，設(shè)部分是半徑為的半圓，．求該導(dǎo)線所受的合力．

解根據(jù)安培定理，、兩段所受安培力的大小為

，方向都向下．

在段上任取一電流元，它所受安培力的大小為

的方向向下．

在圓環(huán)左側(cè)