第八章第3单元复合场中带电粒子的运动.pptxVIP

一、复合场 1．定义：复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其 中某两种场并存，或分区域存在． ;2．三种场的比较;;(1)当带电粒子所受合力为零时，将处于 或 状态． (2)当 提供向心力，其余各力的合力为零时，带电 粒子做匀速圆周运动． (3)当带电粒子所受合力大小与方向均变化时，将做非匀变速 曲线运动．这类问题一般只能用能量关系来处理． ; 分析带电粒子在复合场中的运动时，必须同时考虑各场的作用，全面正确地分析带电粒子的受力和运???特征，尤其是洛伦兹力会随粒子运动状态的改变而变化．;二、带电粒子在复合场中运动的典型应用 带电粒子在复合场中运动的重要应用，包括速度选择器、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计等．;相同;3．磁流体发电机 (1)磁流体发电是一项新兴技术， 它可以把物体的内能直接转化 为电能． 图 8－3－3 (2)根据左手定则，如图8－3－3中的B是发电机 ． (3)磁流体发电机两极板间的距离为d，等离子体速度为v， 磁场的磁感应强度为B，则两极板间能达到的最大电势差U＝ . ;电场力;图 8－3－5;因此，只要知道q、B、L与U，就可计算出带电粒子的质量m. 又因m∝L2，不同质量的同位素从不同处可得到分离，故质谱仪又是分离同位素的重要仪器． 6．霍尔效应 在匀强磁场中放置一个矩形截 面的载流导体，当磁场方向与 电流方向垂直时，导体在与磁 场、电流方向都垂直的方向上 图8－3－6 出现了 ，这个现象称为霍尔效应．所产生的电势差称为霍尔电势差，其原理如图8－3－6所示． ;1．如图8－3－7所示，在平行带电 金属板间有垂直于纸面向里的匀 强磁场，质子、氘核、氚核沿平 行于金属板方向以相同的动能射 入两极板间，其中氘核沿直线运 图8－3－7 动，未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则：①偏向正极板的是质子；②偏向正极板的是氚核；③射出时动能最大的是质子；④射出时动能最大的是氚核．以上说法正确的是 (　　) A．①②　　　　　　　　　　B．②③ C．③④ D．①④;解析：质子、氘核、氚核质量数和电荷数分别为11H,12H,13H，由于它们的动能相同，故质子的速度大于氘核速度，氚核速度小于氘核速度，而氘核未发生偏转，则氚核偏向电场力方向，质子偏向洛伦兹力方向．故正确答案为D.;答案：ABC;3．如图8－3－9所示，虚线间空间内存在由匀强电场E和匀 强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是 (　　);答案：CD;4．如图8－3－10所示，在长方形abcd 区域内有正交的电磁场，ab＝bc/2 ＝L，一带电粒子从ad的中点垂直于 电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc 边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子 图8－3－10 从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计) (　　) A．从b点射出 B．从b、P间某点射出 C．从a点射出 D．从a、b间某点射出;答案：C;5．(2011·济南模拟)某塑料球成型机工作时，可以喷出速度v0 ＝10 m/s的塑料小球，已知喷出小球的质量m＝1.0×10－4 kg，并且在喷出时已带了q＝1.0×10－4C的负电荷，如图8－3－11所示，小球从喷口飞出后，先滑过长d＝1.5 m的水平光滑的绝缘轨道，而后又经过半径R＝0.4 m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道，今在水平轨道上加上水平向右的电场强度为E的匀强电场，小球恰好从圆形轨道的最高点M处水平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂直于纸面向里的匀强磁场，小球则恰好从圆形轨道上与圆心等高的N点脱离轨道落入放在地面上接地良好的金属容器内，g＝10 m/s2，求： ;图8－3－11 ;带电粒子在分离的电场、