物理《洛伦兹力的应用》（鲁科版选修）

洛伦兹力的应用(二）一、质谱仪1、质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具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，由于粒子动量不同，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（二）、回旋加速器V0V1V2V3V4V51、带电粒子在两D形盒中回旋周

期等于两盒狭缝之间高频电场

的变化周期，粒子每经过一个

周期，被电场加速二次2、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接起

来是一个初速度为零的匀加速直线运动3、带电粒子每经电场加速一次，回旋半径就增大一次，

每次增加的动能为所有各次半径之比为：4、对于同一回旋加速器，其粒子的回旋的最大半径是相同的。V0V1V2V3V4V55、回旋加速器的出现，使人类在获得具有较高能量的粒子的方面前进了一

大步，了解其它类型的加速器：直线加速器、同步加速器、电子感应加速器、串列加速器、电子对撞机等小结：回旋加速器利用两D形盒窄缝间的电场使带电粒子加速，利用D形盒内的磁场使带电粒子偏转，带电粒子所能获得的最终能量与B和R有关，与U无关．例题2：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是()A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C、只有电场能对带电粒子起加速作用D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动例题CD三.速度选择器在电、磁场中，若不计重力，则：1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关；2.注意电场和磁场的方向搭配。速度选择器：（1）任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。（2）带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。即有确定的入口和出口。

＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v+qqBvqE（3）速度与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。

＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v-qqEqBv速度选择器：（1）任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。（2）带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。即有确定的入口和出口。（3）速度与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。速度选择器：（1）任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。（2）带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。即有确定的入口和出口。

＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v+qqEqBv＋ｑ方向改变射入受力不再平衡（4）若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；+qqBvqEv0qE>qBvvd/2洛仑兹力qBv不做功+qqBvqEv0qE<qBvvd/2洛仑兹力qBv不做功（4）若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。练习: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，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四.磁流体发电机等离子体——即高温下电离的气体，含有大量的带正电荷和负电荷的微粒，总体是电中性的。磁流体发电机dbLvBR电动势为Ur=？流体为：等离子束目的：发电五、电磁流量计Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd流量：Q=Sv表示单位时间流过横截面液体体积流体为：导电液体目的：测流量d··ba×××××××××××××××导电液体电场