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1、1,10-7-8 磁场对运动电荷的作用及其应用,2,一 洛仑兹力,n-电荷数密度 v-电荷定向运动速度,电流元Idl受的安培力,电流定义,每个带电粒子受到的磁场力,- 洛仑兹力,3,1 矢量式,洛仑兹力：,注意：q有正有负,方向：,2 洛仑兹力特点,(1) v=0时，f 洛0，磁场对静止电荷无作用。,4,洛仑兹力提供向心力 电荷作匀速率圆周运动,5,回旋加速器,1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室,此加速器可将质子和氘核加速到1MeV的能量，为此1939年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖.,6,7,螺距,以自由电子为例,v和B成任意角，运动电荷作螺旋线运动。,回旋半径,回旋周期,无力,有力,8
2、,应用 电子光学 , 电子显微镜等 .,磁聚焦 在均匀磁场中某点 A 发射一束初速相差不大的带电粒子, 它们的 与 之间的夹角 不尽相同 , 但都较小, 这些粒子沿半径不同的螺旋线运动, 因螺距近似相等, 都相交于屏上同一点, 此现象称之为磁聚焦。,9,二 霍尔效应,10,由于洛仑兹力作用，处于磁场中的载流导体内部产生一横向电场和横向电压的现象，叫做霍尔效应。,2 实验规律：,KH霍耳系数，由材料性质决定。,3 理论解释：,1 现象：,霍尔电势差,11,最终状态：大小相等，方向相反,霍耳电压,12,霍耳效应的应用,2）测量n，研究半导体载流子的浓度。,1）判断半导体的类型,霍耳电压,13,4) 磁流体发电,基本原理示意图,高温高速的等离子气体,垂直于气流的方向上加有磁场,电极上获得连续输出的电能,3) 测量磁场（高斯计）,霍耳电压,14,三 量子霍耳效应,1 整数量子霍耳效应,15,整数量子霍尔效应,2 表达式,（量子化）,16,二 分数量子霍耳效应,3 表达式,3 量子霍耳效应的应用,建立直流电阻基准,17,崔琦： 分数量子霍尔效应,1998诺贝尔物理学奖,作业：练习六,
