第三节带电粒子在复合场中的运动

第三节带电粒子在复合场中的运动第一页，共十一页，2022年，8月28日电场力洛仑兹力存在条件作用于电场中所有电荷仅对运动着的且速度不跟磁场平行的电荷有洛仑兹力作用大小F=qE与电荷运动速度无关F=Bqv与电荷的运动速度有关方向力的方向与电场方向相同或相反，但总在同一直线上力的方向始终和磁场方向垂直对速度的改变可改变电荷运动速度大小和方向只改变电荷速度的方向,不改变速度的大小做功可以对电荷做功,改变电荷的动能不对电荷做功、不改变电荷的动能偏转轨迹在匀强电场中偏转，轨迹为抛物线在匀强磁场中偏转、轨迹为圆弧第二页，共十一页，2022年，8月28日2．带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动，是较为综合、复杂的问题。题型大致可分为两类。一类就是几种场叠加在一起，即粒子同时受到重力、电场力、洛仑兹力等作用，做直线运动或曲线运动，解此类问题时，首先要分析受力，并根据这些力的特点分析粒子的运动性质，然后选择适当的物理规律来求解另一类是粒子依次进入不同的场，做不同的运动。粒子在不同场中的运动性质不同，要抓住运动特征求解，此类问题解法相对固定。第三页，共十一页，2022年，8月28日A:速度选择器V动力学方程qvB=EqV=EB(1)速度选择器3．应用EBEBEEBE第四页，共十一页，2022年，8月28日B:质谱仪:xU(2)质谱仪:第五页，共十一页，2022年，8月28日

(3)磁流体发电机原理图当AB板上的电荷数量减少时,Eq与qvB的平衡被打破,粒子又发生偏转,从而维持AB两板电荷数量保持恒定,使AB两板电势差恒定.第六页，共十一页，2022年，8月28日(4)霍尔效应:Ivf动力学方程qvB=EqEEq第七页，共十一页，2022年，8月28日电磁流量计原理：如图所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差。当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差保持稳定。由Bqv=Eq=,可得v=,流量Q=Sv=(5).电磁流量计第八页，共十一页，2022年，8月28日3．回旋加速器对回旋加速器要切记以下三点：（1）加速电场的周期必须等于回旋周期。（2）粒子做匀速圆周运动的最大半径等于D形盒的半径。（3）在粒子质量、电量确定的情况下，粒子所能达到的最大动能只与加速器的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压无关。第九页，共十一页，2022年，8月28日（广东卷）8．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过b点，再经过a点C．粒子带负电D．粒子带正电AC第十页，共十一页，2022年，8月28日（广东卷）7．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A．离子由加速器的中