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1、学习必备 欢迎下载 高考考点:洛仑兹力的应用实例 一、速度选择器 1任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。2只选择带电粒子的 (包括 、),不选择粒子的 、。满足的式子 二、质谱仪 以下两种装置都可以用来测定带电粒子的 ,也可以在已知电量的情况下测定粒子 。1 装置.已知加速电压 U,磁感应强度 B 和轨道半径 r,求比荷qm=1 装置 2 装置 2 装置 速度选择器中电场强度 E,磁感应强度 B1,垂直进入磁感应强度为 B2的匀强磁场.设轨道半径为 r,求比荷qm=三、回旋加速器 要求:要使粒子每次经过电场都被加速,应在电极上加一个 电压,且交变电压的周期TE 粒子在磁场中运动的周
2、期TB 问题 1 粒子被加速后,运动速率和运动半径都会增加,它的运动周期会增加吗?问题 2 带电粒子每经电场加速一次,回旋半径就增大一次,每次增加的动能为 kE 每个周期经过电场两次,加速到最大动能的圈数为 n=问题 3 已知 D 形盒的半径为 R,匀强磁场的磁感应强度为 B,交变电压的电压为 U,求:(1)从出口射出时,粒子的动能 Ek=?(2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?问题 4 决定带电粒子在回旋加速器内运动时间长短的因素:t=nT=B1 E B2 U B 学习必备 欢迎下载 四、磁流体发电机 设 A、B 平行金属板的面积为 S,相距 d,喷入气体速度为 v,板间磁场的磁感应强度
3、为 B,当等离子气体匀速通过 A、B 板间时,A、B 板上聚集的电荷最多,板间电势差最大,mU 五、电磁流量计 如图,一圆形导管直径为 d,用非磁性材料制成,所加磁场的磁感应强度为 B,导电液体向左流动速度 v,则稳定后 a、b 间的电势差Uab=流量Q 六、霍尔元件 如图,厚度为 h,宽度为 d 的导体板放在垂直于磁感强度为 B 的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体上下侧面间会产生电势差,这种现象叫霍耳效应。设电流强度为 I,自由电荷定向移动速度为 v,n 为单位体积自由电荷数,则在导体上下侧面间会产生电势差 U (用 n e d B I 表示)练习 利用如图示的方法可以测量导体中单位体
4、积内的自由电子数 n,即测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为h,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向的电流I时,在导体上下表面间用电压表测得电压为 U,已知自由电子的电荷量为 e,则下列判断正确的是()A.上表面的电势高 B.下表面的电势高 C.该导体单位体积内的自由电子数为 I/(ehb)D.该导体单位体积内的自由电子数为 BI/(eUb)v B I 器只选择带电粒子的包括不选择粒子的满足的式子二质谱仪以下两种装置都可以用来测定带电粒子的也可以在已知电量的情况下测定粒子装置已知加速电压磁感应强度和轨道半径求比荷装置装置装置速度选择器中电场强度磁感应强电极上加一个电压且交变电压
5、的周期粒子在磁场中运动的周期问题粒子被加速后运动速率和运动半径都会增加它的运动周期会增加吗问题带电粒子每经电场加速一次回旋半径就增大一次每次增加的动能为每个周期经过电场两次加速能要增大粒子的最大动能可采取哪些措施问题决定带电粒子在回旋加速器内运动时长短的因素学习必备欢迎下载四磁流体发电机设平行金属板的面积为相距喷入气体速度为板间磁场的磁感应强度为当等离子气体匀速通过板间时板上学习必备 欢迎下载 答案:一、速度选择器 2 速度(大小、方向)电性 电量 质量 EBv 二、质谱仪 1 22q2UmB r 2 12qEmB B r 三、回旋加速器 要求 交变 =问题 1 2 mTqB 与 v、r无关
6、问题 2 问题 3(1)由2mKmmv1REmvqB2得222Kq B RE2m(2)增大磁感应强度 B 或形盒的半径 R 问题 4 222nqB R2 mBRtnT4mUqB2U 四、磁流体发电机 mUBdv 五、电磁流量计 UB d va b 流量2dUdUsv2Bd4B Q 六、霍尔元件 由 evBeq 和Insev 得IIBIBUBhvBhknesnedd (1kne为霍尔系数)练习 BD K EqU22knqB REn2qU4mU器只选择带电粒子的包括不选择粒子的满足的式子二质谱仪以下两种装置都可以用来测定带电粒子的也可以在已知电量的情况下测定粒子装置已知加速电压磁感应强度和轨道半径求比荷装置装置装置速度选择器中电场强度磁感应强电极上加一个电压且交变电压的周期粒子在磁场中运动的周期问题粒子被加速后运动速率和运动半径都会增加它的运动周期会增加吗问题带电粒子每经电场加速一次回旋半径就增大一次每次增加的动能为每个周期经过电场两次加速能要增大粒子的最大动能可采取哪些措施问题决定带电粒子在回旋加速器内运动时长短的因素学习必备欢迎下载四磁流体发电机设平行金属板的面积为相距喷入气体速度为板间磁场的磁感应强度为当等离子气体匀速通过板间时板上