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作业选解
04-13-12
带电粒子在电场和磁场中的运动

 

 

 


    在§10-6节已知,带电粒子q在电场中受电场力的作用
    由上节又知道，速度为、电荷为q的带电粒子在磁场B中受磁场力的作用
    若在某一区域内同时有电场和磁场存在，则运动的带电粒子在此区域内所受到的作用力应是上述两者之矢量和，即
 
（1）
因此，可以利用外加的电场和磁场，来控制带电粒子流的运动，这在近代科学技术中的应用是极为重要的。
见问题讨论1


　　将通有电流 I 的金属板（或半导体板）置于磁感强度为 B 的均匀磁场中，磁场的方向和电流方向垂直（如右图），在金属板的第三对表面间就显示出横向电势差 ，该现象称为霍耳效应。则称为霍耳电势差。
    实验测定，霍耳电势差的大小和电流 I 及磁感强度B成正比，而与板的厚度d 成反比。进一步的理论分析表明：霍耳电势差可定量地表示为
（2）
其中：称为霍耳系数，其值为 ,这里n,q分别为载流子数密度和载流子的电荷量。
利用霍耳效应，可实现磁流体发电。
见问题讨论2