大學(xué)物理：第十一章 穩(wěn)恒磁場(chǎng)03

洛侖茲(Hendrik

Antoon

Lorentz,1853-1928)

1895年，洛侖茲根據(jù)物質(zhì)電結(jié)構(gòu)的假說，創(chuàng)立了經(jīng)典電子論。洛侖茲的電磁場(chǎng)理論研究成果，在現(xiàn)代物理中占有重要地位。洛侖茲力是洛侖茲在研究電子在磁場(chǎng)中所受的力的實(shí)驗(yàn)中確立起來的。洛侖茲還預(yù)言了正常的塞曼效益，即磁場(chǎng)中的光源所發(fā)出的各譜線，受磁場(chǎng)的影響而分裂成多條的現(xiàn)象中的某種特殊現(xiàn)象。洛侖茲的理論是從經(jīng)典物理到相對(duì)論物理的重要橋梁，他的理論構(gòu)成了相對(duì)論的重要基礎(chǔ)。洛侖茲對(duì)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)也有貢獻(xiàn)。荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，因研究磁場(chǎng)對(duì)輻射現(xiàn)象的影響取得重要成果，與塞曼共獲1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。11-7帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力電場(chǎng)力磁場(chǎng)力洛侖茲力的方向垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度所組成的平面，且符合右手螺旋定則。帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力qBvFm2、速度方向與磁場(chǎng)方向垂直洛侖茲力的大小方向：垂直與速度的和磁場(chǎng)的方向回旋半徑回旋周期回旋頻率+q,mR二、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、速度方向與磁場(chǎng)方向平行帶電粒子受到的洛侖茲力為零，粒子作直線運(yùn)動(dòng)。3

與不垂直，粒子做螺旋線運(yùn)動(dòng)螺距應(yīng)用電子光學(xué),電子顯微鏡等。磁聚焦在均勻磁場(chǎng)中某點(diǎn)A

發(fā)射一束初速相差不大的帶電粒子,它們的與之間的夾角不盡相同,但都較小,這些粒子沿半徑不同的螺旋線運(yùn)動(dòng),因螺距近似相等,都相交于屏上同一點(diǎn),此現(xiàn)象稱之為磁聚焦?；舳?yīng)（1879年）三、帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)舉例I霍耳電壓霍耳系數(shù)++++

+

+-----霍爾效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理：I++++---P型半導(dǎo)體+-霍耳效應(yīng)的應(yīng)用2）測(cè)量磁場(chǎng)1）判斷半導(dǎo)體的類型+++---N型半導(dǎo)體-I+-

電子的反粒子電子偶顯示正電子存在的云室照片及其摹描圖鋁板正電子電子1930年狄拉克預(yù)言自然界存在正電子11-8載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的力一、安培力電子在磁場(chǎng)中受力——洛侖茲力BIφθ電流元Idl在磁場(chǎng)中所受的力等于nSdl個(gè)電子所受的力不論電荷的正負(fù)，該公式總是成立的對(duì)于有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線根據(jù)對(duì)稱性分析解：例

1如圖一通有電流的閉合回路放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，回路平面與磁感強(qiáng)度垂直.回路由直導(dǎo)線AD和半徑為的圓弧導(dǎo)線DCA組成，電流為順時(shí)針方向,求磁場(chǎng)作用于閉合導(dǎo)線的力。ADCo因由于故結(jié)論：均勻磁場(chǎng)中，閉合載流導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力合力為零。ACoD解取一段電流元例2

求如圖不規(guī)則的平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力，已知和.PL結(jié)論任意平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力,與其始點(diǎn)和終點(diǎn)相同的載流直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力相同.PL二、磁場(chǎng)作用于載流線圈的磁力矩（略）受力情況BF4F3F1F2l1l2MNOPI兩者大小相等，方向相反，且在同一直線上，故對(duì)于線圈來說，它們合力矩為零。F1與F2形成一個(gè)力偶線圈所受有磁力矩引入磁矩討論：q

=p/2，線圈與磁場(chǎng)平行，磁通量F=0，力矩Mmax=ISBq=0，垂直，F(xiàn)=BS，力矩M=0，平衡q=p，垂直，F(xiàn)=-BS，力矩M=0，平衡例題2、證明轉(zhuǎn)動(dòng)帶電園盤的磁矩。rdro解：二、磁電式