第二十讲：65 磁场对运动电荷和载流导线的作用

大小方向力与速度方向垂直。不能改变速度大小，只能改变速度方向。6-5磁场对运动电荷和载流导线的作用一、洛伦兹力

1.当时，所受的力为零.二、带电粒子在磁场中的运动2.当时粒子做直线运动①回旋半径：②回旋周期：③回旋频率：

粒子做匀速圆周运动课堂练习1：一电子以速率在垂直于匀强磁场的平面内作半径为的圆周运动，求此圆周所包围的磁通量大小

Wb。3.当与成任意夹角时①回旋半径：②回旋周期：

③螺距：4.应用举例：磁场对运动电荷的作用力一些具体应用

1930年狄拉克预言自然界存在正电子，显示正电子存在的云室照片及其临摹描图。①反物质②磁镜③磁瓶三、霍耳效应厚度b,宽为a的导电薄片，沿x轴通有电流强度I，当在y轴方向加以匀强磁场B时，在导电薄片两侧产生一电位差，这一现象称为霍耳效应RH---霍耳系数霍耳效应霍耳效应原理带电粒子在磁场中运动受到洛仑兹力q>0++++++++++++此时载流子将作匀速直线运动，同时两侧停止电荷的继续堆积，从而在两侧建立一个稳定的电势差。++++++++++++q<0++++++++++++总结(1)q>0时，RH>0,(2)

q<0时，RH<0,霍耳效应的应用2、根据霍耳系数的大小的测定，可以确定载流子的浓度。n型半导体载流子为电子。p型半导体载流子为带正电的空穴。1、确定半导体的类型霍耳效应已在测量技术、电子技术、计算技术等各个领域中得到越来越普遍的应用。利用霍尔效应的霍尔元件可以用来控制转速、压力；还可以控制电流，是自动控制的一个重要元件。一般生产线上用的控速元件，跑步机上的测速元件。由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。*四、磁流体发电在导电流体中同样会产生霍耳效应导电气体发电通道电极磁流体发电原理图使高温等离子体（导电流体）以1000ms-1的高速进入发电通道（发电通道上下两面有磁极），由于洛仑兹力作用，结果在发电通道两侧的电极上产生电势差。不断提供高温高速的等离子体，便能在电极上连续输出电能。五、安培力安培力：电流元在磁场中受到的磁力安培定律方向：载流导线受到的磁力大小：1、安培定律安培、安培力右手螺旋法则课堂练习2:图示为相互垂直的两个电流元，试求它们之间的相互作用力。电流元所受作用力电流元所受作用力过

B×取电流元电流元受力的大小电流元受力的方向积分载流直导线在磁场中所受安培力的大小课堂练习3：均匀磁场中载流直导线所受安培力。载流直导线在磁场中所受安培力的方向讨论：其它情况导线1、2单位长度上所受的磁力为：二、无限长两平行载流直导线间的相互作用力a电流单位“安培”的定义：放在真空中的两条无限长平行直导线，各通有相等的稳恒电流，当导线相距1米，每一导线每米长度上受力为2×10-7牛顿时，各导线中的电流强度为1安培。课堂练习4：例6-6均匀磁场中任意形状导线所受的作用力受力大小方向如图所示建坐标系取分量积分取电流元推论在均匀磁场中任意形状闭合载流线圈受合力为零练习练习6：如图，求半圆导线所受安培力方向竖直向上解：课堂练习7：例6-7

求一无限长直载流导线的磁场对另一直载流导线ab的作用力。已知：I1、I2、d、LLxdba三、磁场对载流线圈的作用.如果线圈为N匝讨论：.（1）（2）（3）小结：