速度选择器利用相互正交的匀强电场和匀强磁场。带电粒子同时受电场力 qE 和洛伦兹力 qvB,当 qE = qvB 即 v = E/B 时,合力为零,粒子沿直线通过。只有速度恰为 E/B 的粒子能通过,起到选择速度的作用。
磁流体发电机利用洛伦兹力使等离子体中的正负离子分离。高速等离子体射入磁场后,正负离子受洛伦兹力向相反方向偏转,分别聚集在两极板上形成电势差,直接将热能转化为电能。
通电导体在磁场中,载流子(运动电荷)受洛伦兹力偏转,在导体两侧积累形成横向电势差,称为霍尔电压。利用霍尔效应可判断半导体的载流子类型(N型或P型),还可测量磁场强度。
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📌 本节核心要点回顾:
① 洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力
② 大小:F = qvB sinθ(v⊥B 时 F=qvB)
③ 方向:左手定则,始终垂直于 v 和 B 所在平面
④ 洛伦兹力不做功,只改变速度方向
⑤ 安培力是洛伦兹力的宏观表现
⑥ 应用:速度选择器、磁流体发电、霍尔效应