十一学校2015带电粒子在电磁场中的运动1.ppt

* 理论联系实际 2013-6-27 * * 空间有竖直向上的匀强电场E和水平向外的匀强磁场B,带电粒子m、+q,从两平行极板正中央垂直场的方向射入,恰好做直线运动. (1)求沿直线通过场区粒子的速度v. f=qvB F=qE 1.若为负电荷? 2.若v＜E/B? 3.若v＞E/B? 4.若从右侧射入场区? * (2)若使粒子的离开场区时的动能增大,可采取的措施是: A.使粒子带等量负电荷 B.使粒子电荷量增加 C.使磁场磁感强度增大 D.使磁场磁感强度减小 f=qvB F=qE 【D】 * (3)今将磁感应强度增大到某一值,粒子将落到极板上.求粒子落到极板上的动能. f=qvB F=qE * 一束质量、速度和电量不同的正离子垂直射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里, 一些离子未发生偏转,并进入另一匀强磁场中, 这些离子又分裂成几束.对进入后一磁场的离子,它们的 A. 动能一定各不相同 B. 电量一定各不相同 C. 质量一定各不相同 D. 荷质比一定各不相同 【D】 * 1.初速为0的带电粒子,经电压为U的电场加速后,垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中, 打到感光片上P点，测出OP距离为x,求粒子的比荷q/m . q/m = 8U/B2x2 * 2.若某种离子从静止开始,经电场加速后进入速度选择器.速度选择器中的磁感应强度为B1,两板间的电压为U,两板间距为d. 离子射出 速度选择器的小孔进入 质谱仪.已知质谱仪中的 磁感应强度是 B2,测得底 片上感光点与小孔 O 的 距离是 x0.求离子比荷q/m. v = U/dB1 q/m =2U/dxB1B2 * a、b组成一对平行电极,两板面积为S,两极间距为d,内有磁感强度为B的匀强磁场,现持续将一束等离子体垂直喷射入磁场,每个离子的速度为v,电荷量大小为q.设两极间气体的等效电阻率为? ,外电路电阻为R. : 1.发电机的电动势E; 2.电流的大小; 3.R消耗的功率为P. * + + + + + + - - - - - - × × × × × × × × f+ f- + + + + + + - - - - - - × × × × × × × × v F f f =qvB=qU/d E=U=Bdv * 截面为长方形的非磁性管,其边长分别为b和c,内有导电液体流动,在垂直液体流动方向加一垂直前后表面向里的匀强磁场,磁感强度为B. 测得非磁性管两表面的电势差为U. (1) 哪一个表面的电势高? (2) 求管内液体的流量. Q：单位时间内 流过管道横截面 的液体的体积. * × × × × × × + + + + + + - - - - - - f = qvB F = qU / c qvB = qU / c v=U/Bc(U上＞U下) Q=vbc=bU/B c - + v * 流量计长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送的管道相连接.图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后表面,当导电流体稳定的流过流量计时,在管外将流量计上、下表面分别与一串联了电阻R的电流表的两端连接,如图所示，合上开关S后,测得的电流值为I.已知液体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻.求此流体的流量是多少? * 宽为b、厚为c的金属导体放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与金属导体前后表面垂直. 导体中通有自左向右的电流I, 已知金属导体单位体积内的自由电子数为n,电子的电量为e. (1)求导体上下表面电势差,哪个面电势高? (2)设金属导体上下表面电势差U、 电流I和B的关系为U=kIB/b，式中 的比例系数k称为霍尔系数. 求霍尔系数k. * × × × × × × I - - - + + + + + + + + + - - - - - - f F c I = nevS = nev bc f = evB = IB / nbc F = eU / c F=f U = IB / neb 上表面带负电 * I=0 ? f f U = IB / nqd 下表面电势高 U=Bdv 上表面电势高 霍尔效应与载流子有关 * 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒.两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场,高频交流电源的周期与带电粒子在D