【正文】 解得 221222n q U mvvq v B mRmTqBt n T?????22BRtU??（ 3）加速電場的頻率應等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率，即 當磁場感應強度為 Bm時，加速電場的頻率應為 粒子的動能 當 ≤ 時，粒子的最大動能由 Bm決定 解得 當 ≥ 時，粒子的最大動能由 fm決定 解得 2qBfm??2 mBmqBfm??212KE mv?Bmf mf2mmm vq v B mR?2 2 22 mkmq B REm?Bmf mf2mmv f R??【 例題 】 如圖 ， L1和 L2為兩平行的虛線 ， L1上方和 L2下方都是垂直紙面向里的磁感應強度相同的勻強磁場 ， A、 B兩點都在 L2上 ， 帶電粒子從 A點以初速 v斜向上與 L2成 30186。角射出 ， 經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過 B點 ， 經(jīng)過 B點的速度方向也斜向上 ， 不計重力 ， 下列說法正確的是 （ ） （ A）帶電粒子經(jīng)過 B點時速度一定跟在 A點時速度相同 （ B）若將帶電粒子在 A點時初速度變大（方向不變），它仍能經(jīng)過 B點 （ C）若將帶電粒子在 A點時初速度方向改為與 L2成 60186。角斜向上，它就不一定經(jīng)過 B點 （ D）此粒子一定帶正電荷 【 例題 】 如圖所示 ， 半徑 r=10cm的圓形勻強磁場區(qū)域的邊界與 y軸相切于坐標系原點 o， 磁感應強度 B=， 方向垂直紙面向里 ， 在 o處有一放射源 s， 可沿紙面向各個方向射出速率均為 v= 106m/s的 α粒子 ， 已知 α粒子的質(zhì)量為m= 1027kg， 電量為 q= 10－ 19C。 （ 3）以過 o并垂直紙面的直線為軸逆時針旋轉(zhuǎn)磁場區(qū)域，能使穿過磁場區(qū)域且偏轉(zhuǎn)角最大的 α粒子射出磁場后沿 y軸正方向運動，則圓形磁場區(qū)域直徑 oA至少應轉(zhuǎn)過多大的角度？ （ 2）求出 α粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角，并畫出此時 α粒子在磁場中的運動軌跡。 （ 1）畫出沿紙面向各個方向射出的 α粒子通過磁場空間做圓周運動的圓心的軌跡。 專題：帶電粒子在復合場中的運動 一、磁流體發(fā)電 根據(jù)電磁感應原理，用導電流體（氣體或液體）與磁場相對運動而發(fā)電。 磁流體發(fā)電按工質(zhì)的循環(huán)方式分為開式循環(huán)系統(tǒng)、閉式循環(huán)系統(tǒng)和液態(tài)金屬循環(huán)系統(tǒng)。最簡單的開式磁流發(fā)電機由燃燒室、發(fā)電通道和磁體組成。工作過程是：在燃料燃燒后產(chǎn)生的高溫燃氣中，加入易電離的鉀鹽或鈉鹽，使其部分電離，經(jīng)噴管加速，產(chǎn)生溫度達 3000℃ 、速度達 1000米／秒的高溫高速導電氣體（部分等離子體），導電氣體穿越置于強磁場中的發(fā)電通道，作切割磁力線的運動，感生出電流。 磁流體發(fā)電機沒有運動部件，結(jié)構(gòu)緊湊，起動迅速，環(huán)境污染小，有很多優(yōu)點。特別是它的排氣溫度高達 2022℃ ，可通入鍋爐產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。這種磁流體－蒸汽動力聯(lián)合循環(huán)電站，一次燃燒兩級發(fā)電，比現(xiàn)有火力發(fā)電站的熱效率高 10－ 20%，節(jié)省燃料 30%，是火力發(fā)電技術改造的重要方向。 磁流體發(fā)電的研究始于 20世紀 50年代末，被認為是最現(xiàn)實可行、最有競爭力的直接發(fā)電方式。它涉及到磁流體動力學、等離子物理、高溫技術及材料、低溫超導技術和熱物理等領域，是一項大型工程性課題。許多先進國家都把它列為國家重點科研項目，有的建立國際間協(xié)作關系，以期早日突破。 下圖所示是磁流體發(fā)電機的裝置： A、 B組成一對平行電極，兩板距離為 L，內(nèi)有磁感強度為 B的勻強磁場，設等離子體垂直進入磁場速度為 v，電量為 q，氣體通道的橫截面積 (即AB 兩極正對空間的橫截面積 )為 ab，等效內(nèi)阻為 r，負載為 R，求磁流體發(fā)電機的電動勢E和總功率 P。 二、電磁流量計 。如圖所示，用非磁性材料作成的圓管道，外加一勻強磁場。當管中導電液體流過此區(qū)域時，測得管壁上 a、 b兩點之間的電勢差 U，就可以知道管中液體的流量 Q，即單位時間內(nèi)流過管道截面的液體的體積 (m3/s)。已經(jīng)測得管道的直徑為 D，磁感應強度為 B，則 Q與 U之間的關系為 _______. 三 、 霍爾效應 。 如圖所示 ， 厚度為 h， 寬度為 d的導體板 ， 放在垂直于它的磁感應強度為 B的均勻磁場中 ， 當電流通過導體板時 ， 在導體板的上側(cè)面 A和下側(cè)面 A’ 之間會產(chǎn)生電勢差 ， 這種現(xiàn)象稱為霍爾效應 。 實驗表明 ， 當磁場不太強時 ， 電勢差 U電流 I和 B的關系為 U =KIB/d， 公式中的比例系數(shù) K稱為霍爾系數(shù) 。 （ 1） 論述霍爾效應的原理 。 （ 2） 設電流 I是電子的定向移動形成的 ， 電子的平均定向移動速度為 v， 電量為 e。 則達到穩(wěn)定狀態(tài)時 ， 導體板上側(cè)面 A的電勢________下側(cè)面 A’ 的電勢 （ 填高于 、 低于或等于 ） 。 （ 3）穩(wěn)定狀態(tài)電子所受洛侖茲力的大小。（ 4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件證明霍爾系數(shù)為 K=1/ne,其中 n代表導體板單位體積中電子的個數(shù)。 四 、 磁強計 。 磁強計是利用霍爾效應來測量磁感應強度的儀器 ， 如圖所示 ， 一塊導體接上 a、 b、 c、 d四個電極 ， 將導體放在勻強磁場中 ， a、 b間通以電流 I， c、 d間就會出現(xiàn)電勢差 ， 只要測出 c、 d間的電勢差 U， 就可以測得 B。 設導體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為 n， 電荷電量為 q， 試寫出計算 B的表達式 。 五 、 粒子速度選擇器 。 一束混合的離子束 ，先徑直穿過正交勻強電場 、 磁場 ， 再進入一個磁場區(qū)域后分裂成幾束 ， 如圖所示 。 若粒子重力不計 ， 這分裂是因為 （ ） A． 帶電性質(zhì)不同 ， 有正離子又有負離子 B． 速度不同 C． 質(zhì)量與電量的比值不同 D．以上答案均不正確 如圖所示， a、 b、 c、 d為四個正離子，電量相等，速度大小關系為 vavb=vcvd，質(zhì)量關系為 ma=mbmc=md，同時沿圖示方向進入粒子速度選擇器后，一粒子射向 P1板，一粒子射向 P2板，其余兩粒子通過速度選擇器后， 進入另一磁場，分別打在 A1和 A2兩點。則射到 P1板的是 粒子，射到 P2板的是 粒子，打在 A1點的是 粒子，打在 A2點的是 粒子。 六、電磁泵 。在原子反應堆中抽動血液等導電液體時，由于不允許傳動的機械部分與這些液體相接觸，常常使用一種電磁泵，如圖所示為這種電磁泵的結(jié)構(gòu)。將導管放入磁場中，當電流通過導電液體時，這種液體即被驅(qū)動，如果導管的截面積為 ah，磁場寬度 為 L，電磁感強度為 B，液體穿過磁場區(qū)域的電流為 I，求驅(qū)動力造成的壓強差為多少？ 謝謝！ 祝同學們在高考中取得輝煌成績！