5.洛伦兹力的应用

1、3.5洛伦兹力的应用(3)在E、B确定情况下，若带电粒子能从左侧射入匀速通过电磁场，则从右侧射入能匀速通过吗？(1) 要使粒子能沿直线飞出，粒子的受力满足什么条件？粒子的速度满足什么条件？粒子的带电量、电性有何要求？(2)在E、B确定情况下，若 或 能否直线通过？结论速度选择器不但对速度的大小有限制(只能等于E/B)，而且对速度的方向进行选择。-+-答：不能直线通过。-答：不能直线通过。=1速度选择器答：粒子的速度满足 ，对粒子的带电量、电性没有要求 。巩固、在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减少了，为了使粒子射出时动能增加，

2、在不计重力的情况下，可采取的办法是：A.增大粒子射入时的速度B.减小磁场的磁感应强度C.增大电场的电场强度D.改变粒子的带电性质BC二.质谱仪原理分析1.质谱仪是测量带电粒子电荷量和质量之比（荷质比）重要工具2.基本原理将质量不等、电荷数相等的带电粒子经同一电场加速再垂直进入同一匀强磁场，由于粒子速度不同，引起轨迹半径不同而分开，进而分析某元素中所含同位素的种类3.推导练习：一个带电粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为的加速电场，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上，入射点到击中点的距离为x,求：求粒子的比荷x检2.图是质谱仪的工作原理示意图。带电

3、粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小ABC(1)、利用电场可以加速带电粒子如图所示，真空中有一对平行金属板，两板间电压为U。两板间有一个带正电微粒，由静止开始从正极向负极板运动，当它到负极板可获得多大能量？（不考虑粒子的重力） 如何带电微粒获得更大的速度(能量)

4、？ 能量不够大(2)、采用多个电场，使带电粒子实现多级加速可行吗？发现什么问题了吗？有没有改进措施？ 3.粒子加速器 回旋加速器1.作用：产生高速运动的粒子2.原理用磁场控制轨道、用电场进行加速+-+-思考：1.粒子加速后，运动速率和运动半径都会增加，它的周期会增加吗？2.要使粒子每次经过电场都被加速，应在电极上加一个什么电压？3.这个交变电场的周期和粒子在磁场中运动的周期有什么关系？4.在回旋加速器加速的带电粒子的最终能量由哪些因素决定？5.回旋加速器能不能无限提高粒子的能量？由于狭义相对论的限制，回旋加速器只能把粒子加速到一定的能量。6、设粒子加速前的速度为零，粒子在同一个D形盒中相邻两轨

5、道半径之比？3（多）回旋加速器原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是()A若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短C若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子D质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为 _+发电通道4.磁流体发电机等离子体_+-流体为：等离子体 目的：产生稳

6、定的电动势2.电动势：_+-_+1.两板间电场：讨 论5、电磁流量计Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd流量：Q=Sv=dU/4B流体为：导电液体中的正负离子 目的：测流量dba导电液体流量指单位时间内流过某一横截面的液体的体积 例2如图所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，导管内有导电的液体流动，强度为B的匀强磁场垂直液体流动方向而穿过一段圆形管道，若测得管内a、b两点间的电势差为U,则管中液体的流量Q为多大？例3：为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b，c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应

7、强度为B的匀强磁场，在前后两个表面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的屯压U。若用Q表示污水流量(单位时间内流出的污水体积)，则 (1)前、后表面电势高的是_表面(填“前”或“后”)： (2)试推出污水流量Q与两极间电压U的关系式。 -+6.霍耳效应-v-v上下两端有电势差金属导体你能求出最终的电势差吗？ 1879年美国物理学家E.H.霍尔观察到，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出现了电势差，这个现象称为霍尔效应，所产生的电势差叫霍尔电压。流体为：定向移动的电子I例4：如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中。当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为 U=K 。式中的比例系数K称为霍尔系数。设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势 下侧面A