带电粒子在复合场中的运动总结汇编

1、学习-好资料带电粒子在复合场中的运动一、带电粒子在复合场中的运动1、复合场的分类(1)叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存。(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠或在同一区域，电场、磁场交替出现。2、带电粒子在复合场中的运动分类(1)静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动。(2)匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等、方向相反时(即： Eq=mg),带电粒子在洛伦兹力的作2一 ,一 ，一 v用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动(即：m一)。r(3)非匀变速曲线运动当带电粒子所受的合外力的大小和方向均变化

2、，且与初速度方向不在同一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。(4)分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。二、带电粒子在复合场中运动的实例分析1、速度选择器(1)带电粒子能够沿直线 匀速通过速度选择器的条件是qE=qvB,即v = B.(2)平行板中电场强度 E和磁感应强度B互相垂直.这种装置能把具有一定速 度的粒子选择出来。 只选择速度，与粒子的正负和带电量无关。2、质谱仪加速电场二(1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、速度选择器、偏转磁场 和照相底片等构成。(2)原理

3、：19粒子由静止在加速电场中被加速：qU =2mv2。粒子在速度选择器中，进行速度筛选。凡是速度满足v = E,才能顺利进入偏转磁场。B粒子进入偏转磁场，受洛伦兹力偏转，做匀速圆周运动。2根据牛顿第二定律得关系式 qvB=m-得出：r =rBq由图可知：op = L = 2 r = 2mv 得出：q =2v_Bqm BL3、回旋加速器(1)构造：如图所示，Di、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源。D形盒处于匀强磁场中。(2)原理：粒子从Di型盒中心附近射出。经过 D形盒缝隙间的电场加速，获得一定的速度后，进入 D2型盒区域，发生偏转(半圆)后，再次进入电场，电场反向，粒子再次被加速由

4、qvB =2 mv得：rmvBq接交流电源U后，再次进入 Di型盒区域，发生偏转(半圆)。此过程交 替进行，粒子最终从 D型盒边界射出。更多精品文档当粒子圆周运动的半径为 D型盒半径R时，速度最大则:Ekmax =等离子体束A、B间出现电势差，形成电场。特点：交流电的周期和粒子做匀速圆周运动的周期相等。粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒半径R决定，与加速电压无关。4、磁流体发电机(1)等离子体：等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被 电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质。(2 )根据左手定则，如图中的 B板是发电机正极。(3)原理：等离子体中的正、负离子，在洛伦兹力的作用下横向偏转,当正、负离子所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定。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,贝U由 qE=qvB 得：E=Bv进而得出：两极板间能达到的稳定的电势差U=Bvd5、电磁流量计.2C d U 加Q= Sv= u- = 4 Bd 4B工作原理：如图所示，圆形导管直径为 d,用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷（正、负离子），在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b间