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文档简介
1、运动电荷的磁场rPIdldSI 由毕萨定律,电流元 在P点产生的磁场为 设电流元 的横截面积为dS,导体内载流子数密度为n, 每个粒子带电量q,以速度 沿 的方向作运动,则I=qn dS代入毕萨公式中,得M点磁感强度为方向垂直两轴线联线。从上式可见两轴联线上各点的磁感强度B大小和方向均相同。答案与轴线上M点位置无关dabJOOJMB1B22) 证明:设N 为腔内任一点,由安培环路定理分别求得上式写成矢量式从上式可见腔内各点的磁感强度B与N点在腔内的位置无关。大小为1/2(0Jd),方向与OO垂直。即空腔内的场是均匀磁场。dabJOOJMB1B2N点的磁感强度为电流元内共有个ndSdl 载流子,
2、所以一个运动电荷产生的磁场就是: 大小:方向:rr 运动电荷的电场线和磁感应线EvBq 一个电荷q在磁场B中以速度 运动时,该电荷所受的磁场力即洛仑兹力为洛仑兹力大小:方向:垂直于( )平面方向方向特点:不改变 大小,只改变 方向。 不对q 做功。 因为洛仑兹力 F=qBsin =0,所以带电粒子在磁场中作匀速直线运动。 带电粒子作匀速率圆周运动。带电粒子在磁场中的运动 设带电粒子以初速度 进入匀强磁场中,分三种情况讨论:半径周期 此时带电粒子一方面以=sin在垂直于B的平面内作圆周运动,同时又以 =cos 沿磁场B的方向作匀速直线运动B=cos=sin螺距周期半径螺旋运动。 与 有一夹角 磁
3、聚焦示意图 尽管在P点电子束中电子垂直于B的速度各不相同, 但周期相同,所以它们散开在磁场中沿各自的螺旋线绕行一周后, 都又会重聚于同一点P。这就是磁聚焦的基本原理。它已广泛地应用于电真空器件中, 特别是电子显微镜中。 a) 磁聚焦应用:磁约束应用于受控热核聚变(磁约束、磁镜效应) 在非均匀磁场中, 带电粒子仍作螺旋运动, 但半径和螺距都将不断变化。磁约束霍耳效应(1) 现象:dIBbUfm(2)原因:载流子q = -e,漂移速度方向向上,导体上下两表面出现电势差U,两个表面之间的电场EH = U / b。 导体中通电流I,磁场 垂直于I,在既垂直于I,又垂直于 方向出现电势差U。式中d是导体在磁场方向的
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