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1、1,一、洛仑兹力,运动电荷在磁场中所受的磁场力,2,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。洛伦兹力不做功。,粒子在同时存在电场和磁场的空间运动时，其受的合力：,洛仑兹关系式,3,1. 运动方向与磁场方向平行, = 0,f = 0,结论： 带电粒子做匀速直线运动。,二、带电粒子在匀强磁场中的运动,4,周期：,频率：,带电粒子做匀速圆周运动，其周期和频率与速度无关。,结论：,2. 运动方向与磁场方向垂直,运动方程：,5,3. 运动方向沿任意方向,半径：,周期：,螺距：,结论：螺旋运动,：匀速直线运动,：匀速圆周运动,6,1. 质谱仪,质谱仪是研究物质同位素的仪器。,N
2、：为粒子源,P：为速度选择器,三、电磁场控制带电粒子运动的实例,7,2. 霍耳效应,1879年，霍尔（E.H.Hall，18551936 ）发现，把一载流导体放在磁场中时，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差。这一现象称为霍耳效应，这电势差称为霍耳电势差。,8,RH 称为霍耳系数,9,动态平衡时：,10,如果载流子带正电荷，则,11,一、磁介质,当一块介质放在外磁场中将会与磁场发生相互作用，产生一种所谓的“磁化”现象，介质中出现附加磁场。我们把这种在磁场作用下磁性发生变化的介质称为“磁介质”。,12,磁介质的分类,相对磁导率,磁导率,13,14,二、磁化强
3、度与磁化电流,1.磁化强度,为了反映磁化程度的强弱，引入“磁化强度矢量”,磁化强度：磁介质中某一点处单位体积内分子磁矩的矢量和。,单位：,15,2. 磁化电流,介质磁化以后，由于分子磁矩的有序排列，其宏观效果是在介质横截面边缘出现环形电流，这种电流称为“磁化电流”（Is ）.,磁化电流与传导电流的区别：,磁化电流是分子电流规则排列的宏观反映，并不伴随电荷的定向运动。而传导电流是由大量自由电荷做定向运动而形成的。,16,磁化电流面密度：介质表面单位长度上的磁化电流,磁化强度矢量：,结论：磁化强度 沿闭合回路的环路积分，等于穿过回路所包围面积的磁化电流。,17,三、磁介质中的磁场 磁场强度,磁介质
4、在磁化后，由于外磁场 和附加磁场 都属于涡旋场。因此，在有磁介质存在时，磁场中的高斯定理仍成立。,1. 有介质存在时的高斯定理,18,2. 有介质存在时的安培环路定理,定义“磁场强度”,19,存在磁介质时的安培环路定理：,系数m称为“磁化率”。,结论：磁场强度 沿任一闭合回路的环路积分，等于闭合回路所包围并穿过的传导电流的代数和（在形式上与磁介质中的磁化电流无关）。,20,令： 称为磁介质的“相对磁导率”,令： 称为磁导率,21,例9.7 一半径为R1的无限长圆柱形直导线，外面包一层半径为R2，相对磁导率为r 的圆筒形磁介质。通过导线的电流为I0 。求磁介质内外磁场强度和磁感应强度的分布。,解：,22,
