1、7.4 磁场对运动电荷和载流导线的作用,7.4.1 带电粒子在磁场中的运动,7.4.2 霍耳效应,7.4.3 回旋加速器,7.4.4 安培定律,7.4.5 均匀磁场对载流线圈的作用,7.4.1 带电粒子在磁场中的运动,洛仑兹力,回旋周期或回旋频率与带电粒子的速率及回旋半径无关,3.,螺旋线的半径,回旋周期,螺距,从磁场中某点 发射一束很窄的带电粒子流，它们的速率 都很相近，且与 的夹角 都很小，尽管 会使各个粒子沿不同半径的螺旋线运动，但是 却近似相等，因此的螺距 也近似相等，所以各个粒子经过距离 后又会重新会聚在一起，称之为磁聚焦,螺距,7.4.2 霍耳效应,霍耳系数,根据霍耳电势差的正负号
2、可以判断半导体的导电类型,7.4.3 回旋加速器,回旋加速器的基本原理就是利用回旋频率与粒子速度无关的性质,回旋半径,交变电场的周期,离子的最终速率,离子的动能,例：霍耳效应可用来测量血流的速度，其原理如图所示。在动脉血管的两侧分别安装电极并加以磁场。设血管直径是2.0mm，磁场为0.080T，毫伏表测出的电压为0.10mV，血流的速度多大？,例2：一台用来加速氘核的回旋加速器的D盒直径为75cm，两磁极可以产生的均匀磁场1.5T，氘核的质量为3.3410-27kg，电量就是质子的电量。求： （1）所用交流电源的频率应是多大？ （2）氘核由此加速器射出时的能量是多少？,7.4.4 安培定律,一
3、个载流子受到的洛伦兹力是,安培定律,整个导线所受的安培力,例 长为 的一段载流直导线放在均匀磁场中，电流 的方向与 之间的夹角为 ，求该段导线所受的安培力,解：因为载流直导线上各电流元所受的力的方向一致，所以该载流直导线所受安培力的大小为,当 时，,(1)如果是直线电流在匀强磁场中,则安培力为:(2)如果是曲线电流在匀强磁场中,则安培力为:,7.4.5电磁轨道炮,轨道炮是一个在短时间内利用磁场力把抛射物加速到高速的装置.,7.4.5 均匀磁场对载流线圈的作用,导线 和 所受的磁力分别为,，,导线 和 所受的磁力分别为,对 轴的力矩为,匝线圈所受力矩的大小为,载流线圈的磁矩,的方向由 与 的矢积
4、决定,讨论三种情况,（a）当 时，线圈所受力矩为零，线圈处于稳定平衡状态,（b）当 时，线圈所受力矩为最大,（c）当 时，线圈所受力矩为零，线圈处于非稳定平衡状态 ,例1 如图所示，一根弯曲的刚性导线 载有电流 ，导线放在磁感应强度为 的均匀磁场中， 的方向垂直纸面向外，设 部分是半径为 的半圆， 求该导线所受的合力,在 段上任取一电流元，它所受安培力的大小为 ,的方向向下,例2 边长为 的正方形线圈，共有100匝，通以电流 ，把线圈放在磁感应强度为 的均匀磁场中问在什么位置时，线圈所受的磁力矩最大？此磁力矩等于多少？,时， 最大,解,例：用铅丝制作成半径R=0.05m的圆环，圆环中载有电流I=7A，把圆环放在磁场中，磁场的方向与环面垂直，磁感应强度的大小为1.0T试问圆环静止时，铅丝内部张力为多少？,
