磁力可以用來輸送導(dǎo)電液體,如液態(tài)金屬、血液等而不需要機(jī)械活動(dòng)組件.如圖所示是輸送液態(tài)鈉的管道,在長(zhǎng)為l的部分加一橫向磁場(chǎng)B,同時(shí)沿垂直于磁場(chǎng)和管道方向加一電流,其電流密度為J.
(1)證明在管內(nèi)液體l段兩端由磁力產(chǎn)生的壓力差為,此壓力差將驅(qū)動(dòng)液體沿管道流動(dòng).
(2)要在l段兩端產(chǎn)生1.00atm(1atm=101325Pa)的壓力差,電流密度應(yīng)多大?(l=2.00cm,B=1.50T)
(1)由題意電流垂直流過管內(nèi)導(dǎo)電液體,磁場(chǎng)中的導(dǎo)電液體受到安培力的作用,在管道方向產(chǎn)生一壓力差
試證明霍耳電場(chǎng)強(qiáng)度與穩(wěn)恒電場(chǎng)強(qiáng)度之比EH/EC=B/nep,這里ρ為材料電阻率,n為載流子的數(shù)密度.
在導(dǎo)體內(nèi)穩(wěn)恒電場(chǎng)強(qiáng)度為
由霍耳效應(yīng),霍耳電場(chǎng)強(qiáng)度
因載流子定向運(yùn)動(dòng)方向與磁感強(qiáng)度正交,故EH=vB,因而