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知识讲解 复合场的实际应用(提高)

物理总复习:复合场的实际应用

编稿:xx 审稿:xx

【考纲要求】

知道速度选择器、回旋加速器、质谱仪、电磁流?#32771;啤?#38669;尔效应、磁流体发电机的原 理及基本构造,会分析相关的应用问题。

【考点梳理】

考点、复合场的实际应用

1、速度选择器

要点诠释:利用垂直的电场、磁场选出一定速度的带电粒子的装置。基本构造如图所示,两平行金属板间加电压产生匀强电场E ,匀强磁场B 与E 垂直.当带电荷量为q 的粒子以速度v 垂直进入匀强电场和磁场的区域时,粒子受电场力qE 和洛伦兹力qvB 的作用,无论粒子带正电还是带负电,电场力和洛伦兹力的方向总相反。若电场力与洛伦兹力大小相等,即

qE qvB =,则

E

v B

=

.粒子受合力为零,匀速通过狭缝射出
,若粒子速度v v '>,则洛伦兹力大于电场力;若v v '<,则电场力大于洛伦兹力,粒子将向下或向上偏转而不能通过狭

.粒子受合力为零,匀速通过狭缝射出,若粒子速度v v '>,则洛伦兹力大于电场力;若v v '<,则电场力大于洛伦兹力,粒子将向下或向上偏转而不能通过狭

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缝。所以通过速度选择器射出的粒子?#38469;?#36895;度E v B =的粒子。

2、质谱仪

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要点诠释:(1)构造:如图所示,由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等。

(2)原理:粒子由静止在加速电场中被加速,根据动能定理212

qU mv = ① 粒子在磁场中受洛伦兹力偏转,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律2

v qvB m r =② 由①②两式可得出需要研究的物理量如粒子轨道半径、粒子质量、比荷等。 轨道半径12mU r B q

=222qr B m U =,比荷222q U m B r =。

3、回旋加速器

要点诠释:(1)构造:如图所示,12D D 、?#21069;?#22278;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。

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