高考物理二轮复习专题三电场与磁场带电粒子在复合场中的运动教案

第7课时 带电粒子在复合场中的运动

考点1.质谱仪(如图1)

粒子由静止被加速电场加速,qU=12

2

mv.

qvB=mv2

粒子在磁场中做匀速圆周运动,有r. 由以上两式可得r=

1

2mUq,m=qr2B22U,qm=2UBB2r2. 图1

2.回旋加速器(如图2)

带电粒子在复合场中运动的应用实例

图2

mv2

交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子经电场加速,经磁场回旋,由qvB=,

rq2B2r2

得Ekm=,可见同种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

2m电压无关.

3.速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元件一般以单个带电粒子为研究对象,在洛伦兹力和电场力平衡时做匀速直线运动达到稳定状态,从而求出相应的物理量.

装置 原理图 规律 速度选择器 若qv0B=Eq,即v0=,粒子做匀速直线运动 EB 等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板带磁流体发电机 正、负电,两极板电压为U时稳定,q=qv0B,UdU=v0Bd

电磁流量计 UUπDUq=qvB,所以v=,所以Q=vS= DDB4B 当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与磁霍尔元件 场、电流方向都垂直的方向上出现电势差

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