1實驗現象（備考小學所學內容）通電直導線放在磁場中若導線與Ｂ垂直，導線受力：F=IBL；若導線與Ｂ平行，導線受力：F=0；若導線與Ｂ成α角，導線受力：F=α。受力方向由右手定則可斷定。2、安培定理大小：方向：整段電壓受力(當地的B)第7章磁力§1磁場對通濁度線的斥力12000年的5月初,人們一睹了六年以來最輝煌壯麗的耀斑。北半球的天空充溢著一種磁力所呈現出的玫瑰色以及大條大條的彩色光線。在英國,美國,法國甚至歐洲的部份地區,人們都能看見美麗的極光。極光是由太陽黑子劇烈活動引起的,在太陽周圍的電子大量發散,大概有10億噸等離子,以2000公里/秒的速率穿越月球。當電子和月球下部的大氣相互撞擊時,她們會促使大氣發光,形成出彩色的光弧。23應用舉例例1平行無限長載流直導線間的互相作用I1，I2，?0，a解：a?0I1I2導線1在導線2處形成的磁感應硬度方向垂直于導線2向里?遭到的安培力的大小為方向如圖示遭到導線2作用的安培力的大小為方向如圖示單位寬度導線遭到的斥力大小(電動力)取a=1m，f=2?10-7N/m，I=1A(國際)3例2均勻磁場對剛性半圓周載流導線的作用B，R，I解：討論（1）剛性方形線圈受力推測：任一段彎曲載流導線在均勻磁場中所受的磁場斥力，等于從起點到終點聯接的直導線通過相同的電壓時所受的斥力。
（2）剛性1/4圓線圈受力方向（3）聯接兩端點的直線電壓受力與x軸傾角?/44例3載有電壓I1的長直導線門口有一長為b的載流I2的直導線MN（MN與長直導線共面）如圖，求：導線MN所受的磁場力？大小:電壓元I2dl遭到的磁力的大小為：MN遭到的總磁力為：解：長直導線I1在I2處形成的磁場方向向里方向垂直MN向下5§2磁場對載流線圈的作用=bc=l1ab=cd=l2結果：線圈遭到磁扭矩的作用bc段：方向向上da段：向下ab段：a(b)d(c)?⊙方向如圖示cd段：方向如圖示大小相等,指向相反,但不作用在一條直線上，產生質心轉矩M＝?=?II6說明：(1)磁扭矩的矢量方式（2）磁扭矩的極值?=π/2：M最大?=0：M=0穩定平衡?=π:M=0非穩平衡(3)載流平面線圈在均勻磁場中扭力使線圈轉動附（1）任意形狀線圈上式雖由圓形線圈導入，但可推廣到任意形狀的線（2）非均勻磁場中線圈既受力的作用，又受扭矩的作用，此時線圈除轉動外，還有平動。7比如圖所示，一平面圓盤磁力矩做功，直徑為R，表面均勻帶有面密度為σ的電荷。若圓盤在磁場中繞AA'以角速率ω轉動，磁場B的方向垂直于轉軸AA'。
試證明圓盤遭到的扭矩大小為解：直徑為r、寬為dr的圓環其帶電量盤旋轉時環中產生的電壓dI=dq/T=2?rdr??/2?=rdr??圓環電壓磁矩的大小dm=SdI=???r3dr所受轉矩大小dq=2?rdr?drr8§3磁力的功一、載流直導線在均勻磁場中聯通時磁力所做的功導線l受力F=BIl，方向往右導線聯通一段距離aa'，恒力F所做的功：A=Faa'=BIlaa'導線聯通前：通過abcd的磁路量磁力矩做功，Φ0=Blad導線聯通后：通過a'b'cd的磁路量．Φ=Bla'd導線聯通時磁力所做的功等于導線中的電壓硬度與通過回路環繞的面積內磁路量增量的乘積9二、載流線圈在磁場中轉動時磁扭矩所做的功如圖（俯瞰圖），當線圈在磁扭矩作用下，從φ位置轉過dφ角度時，磁扭力做功dA=－Mdφ減號表示磁扭力做正功時使φ降低。線圈轉動時磁力所做的功等于線圈中的電壓硬度與通過線圈的磁路量增量的乘積推論：不管是線圈形狀變化（導線聯通），還是線圈的空間位置變化（轉動），磁力所做的功：1011§4運動電荷在磁場中所受的力—洛倫茲力一、洛倫茲力公式二、洛倫茲力特點(1)(3)(2)磁場只對運動電荷有作用洛倫茲力只改變速率方向，不改變速率大小，即只形成法向加速度。
方向垂直向外方向垂直向里洛倫茲力不做功12三、帶電粒子在磁場中的運動（1）粒子以原先的速率作勻速直線運動（2）粒子在大小不變的向心力f作用下作圓周運動直徑周期與直徑無關（3）粒子運動軌跡—螺旋線與無關磁聚焦從同一點以很接近的速度v射出的很窄的一束帶電粒子流，若與B傾角很小，v||近似相等，缸徑h近似相等，經h后聚首。回旋直徑周期斜度13例正粒子帶電量為q，以初速v０步入均勻磁場中，且問：（1）粒子在磁場中的運動軌跡怎樣？粒子遭到的洛倫茲力的方向與速率方向總是垂直，速率在整個過程中大小不改變，粒子做勻速率圓周運動。圓直徑：解：化學觀點：洛倫茲力提供了粒子做圓周運動的向心力。（2）若另一粒子以速率2v０，同一點步入Ｂ，其它條件不變，則粒子做圓周運動的直徑R'＝？同時出發，會不會同時回到該點？解：同時同地出發，必將會同時同地相會14§5帶電粒子在電場與磁場中的運動一、帶電粒子在電場與磁場中的運動粒子遭到電場力的作用粒子遭到磁場力的作用粒子步入電磁場中，合斥力勻強電場中勻強磁場中二、應用（借助電磁場控制電粒子的運動）質譜儀—濾速、質譜剖析；回旋加速器—獲得高速粒子；磁透鏡—磁聚焦，在電子顯微鏡中起了類似透鏡的作用。
15§6霍耳效應將一塊導體板置于垂直于它的磁場中，當有電壓通過導體板時，則在導體板的AA‘兩側都會形成電流UＨ，這些現象稱作霍耳效應。若導體板寬為a，厚為b，在磁場不太強時，電位差UH與通過導體的電壓硬度Ｉ和磁感應硬度B成反比，而與極板的長度b正比：UH：霍耳電勢差k：霍耳系數僅與導體板材料有關理論推論：q，v，n運動電子受力：fm=qvB-+電場E，電位差U，fm=fe：電力fe=qE=qU/a16(1)k與運動電荷的含量有關(正比）。因而,通過霍耳系數的檢測,可以確定導體內的自旋的含量n。半導體中自旋的含量，遠比金屬中自旋的含量小，所以半導體的霍耳系數比金屬的大得多，且半導體內的氮化物含量受濕度、雜質以及其他誘因的影響很大。為此，霍耳效應為研究半導體自旋的含量的變化提供了重要的技巧。(2)k與電荷的正負有關，電流UＨ也與自旋的正負號有關。半導體中，n型半導體，自旋為電子，帶負電，p型半導體的自旋為空穴，帶正電。所以依照霍耳效應系數的正負亦可判定半導體的類型。(3)應用：借助半導體的霍耳效應制成的元件稱霍耳器件,在科學技術中有廣泛的應用，如檢測磁感應硬度,檢測直流或交流電壓,轉換訊號;也可用于計算機中的估算器件等。
說明：17例1質譜儀():離子源P所形成的離子，經過狹縫S1和S2之間的電場加速后射入濾速器，濾速器中的電場硬度E和磁感應硬度B互相垂直，且都垂直于離子速率。通過濾速器的離子步入均勻磁場B0中，它們順著半圓周運動而達到記錄它們的拍照底片上產生譜線。若測得譜線A到入口處S0的距離為x，試證明與譜線相應的離子的質量為：m=qB0Bx/2E證明(1)濾速器(2)質譜剖析對于質譜儀來說，固定當每位離子所帶的電量相同時，由x的大小就可以確定離子的質量m。一般的元素都有若干個質量不同的核素，在上述質譜儀的感光片上會產生若干條譜線。由譜線的位置，可以確定核素的質量；由譜線的黑度，可以確定核素的相對濃度。18例2回旋加速器是獲得高速粒子的一種裝置其基本原理就是借助了回旋頻度與粒子速率無關的性質。回旋加速器的核心部份是兩個D形盒，它們是密封在真空中的兩個半方形金屬空盒，置于電磁年鐵兩極之間的強悍磁場中，磁場的方向垂直于D形盒的底面。兩個D形盒之間留有窄縫，中心附近放置離子源。在兩D形盒之間接有交流電源，它在空隙里形成交變電場用以加速粒子。試剖析回旋加速器的基本原理。
解：被加速的離子以速率v1步入D1雖然離子的速度和回旋直徑一次比一次大，只要窄縫中的交變電場以不變的周期離子在窄縫中又被加速T變化，則不斷被加速的離子都會順著螺旋軌道漸漸趨近D形盒的邊沿。R最終速度19例3如圖所示，帶正電荷且線密度為?的半圓，以角速率?繞軸O'O"勻速轉動，求：(1)O點的磁感應硬度B；（2）旋轉的帶電半圓的磁矩Pm。解：(1)以角速率?繞軸O'O"勻速轉動的帶電半圓相當于直徑不同的圓電壓dlr(2)20