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安培力与洛伦兹力在生活中的应用

发布时间:2021-09-01 00:24 

  我们知道,安培力是通电导线在磁场中所受到的力,而洛伦兹力是自由电荷在磁场中移动时所受到的力。洛伦兹力是安培力微观本质的体现,而安培力是洛伦兹力的宏观表现。

  安培力的方向与磁场方向和电流方向有关,可以用左手定则来判断安培力的方向。洛伦兹力的方向与安培力的方向相同。此外二者大小的关系是F安=Nf(N是导体中定向运动的电荷数,f是洛伦兹力)。

  直线加速器是一种带电粒子加速器,它是指电子束在微波电场作用下,直线地通过加速结构,使能量不断增加的装置。直线加速器具有使粒子从零加速的优点。

  电子直线加速器有两种加速方法:行波加速法和驻波加速法。目前运用这两种加速原理的直线加速器主要应用于医学。

  电磁炮包括线圈炮、轨道炮、电热炮和重接炮。其中轨道炮由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置电枢滑块,并装上弹丸。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,就会在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,将弹丸加速射出。

  质谱仪主要利用电磁学原理,部分利用安培力和洛伦兹力原理,按质荷比来分离带电样品离子。质谱仪由离子源、加速电场、速度选择器和均匀强磁场构成,其作用是测量带电粒子的荷质比。