帶電粒子的運(yùn)動-資料下載頁
2025-06-23 22:13本頁面
【正文】 +q的滑塊沿水平向右做勻速直線運(yùn)動，滑塊和水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊與墻碰撞后速度為原來的一半。滑塊返回時，去掉了電場，恰好也做勻速直線運(yùn)動，求原來電場強(qiáng)度的大小?！ ∨鲎睬埃Ｗ幼鰟蛩龠\(yùn)動，Eq=μ（mg＋Bqv）。返回時無電場力作用仍做勻速運(yùn)動，水平方向無外力，摩擦力f=0，所以N=0豎直方向上有 例1圖10－25為方向相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域。電場強(qiáng)度為E，磁感強(qiáng)度為B，復(fù)合場的水平寬度為d，豎直方向足夠長?，F(xiàn)有一束電量為+q、質(zhì)量為m初速度各不相同的粒子沿電場方向進(jìn)入場區(qū)，求能逸出場區(qū)的粒子的動能增量ΔEk。 由于帶電粒子在磁場中受到洛侖茲力是與粒子運(yùn)動方向垂直的。它只能使速度方向發(fā)生變。粒子速度越大，方向變化越快。因此當(dāng)一束初速度不同、電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子射入電場中，將發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)。有些粒子雖發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但仍能從入射界面的對面逸出場區(qū)（同錯解答案）；有些粒子將留在場區(qū)內(nèi)運(yùn)動；有些粒子將折回入射面并從入射面逸出場區(qū)。由于洛侖茲力不會使粒子速度大小發(fā)生變化，故逸出場區(qū)的粒子的動能增量等于電場力功。對于那些折回入射面的粒子電場力功為零，其動能不變，動能增量ΔEk=0。例初速度為零的離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從離子槍T中水平射出，與離子槍相距d處有兩平行金屬板MN和PQ，整個空間存在一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場如圖10－26所示。不考慮重力的作用，荷質(zhì)比q/m（q，m分別為離子的帶電量與質(zhì)量），應(yīng)在什么范圍內(nèi)，離子才能打到金屬板上？ 設(shè)離子帶負(fù)電，若離子正好打到金屬板的近側(cè)邊緣M，則其偏轉(zhuǎn)半 若離子正好打到金屬板的遠(yuǎn)側(cè)邊緣N，則其偏轉(zhuǎn)半徑滿足關(guān)系 即 因離子從離子槍射出的速度v由離子槍內(nèi)的加速電場決定 即 代入式④即得 討論：由以上方程組可知 例2 如圖1027所示，一塊銅塊左右兩面接入電路中。有電流I自左向右流過銅塊，當(dāng)一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直前表面穿入銅塊，從后表面垂直穿出時，在銅塊上、下兩面之間產(chǎn)生電勢差，若銅塊前、后兩面間距為d，上、下兩面間距為L。銅塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子電量為e，求銅板上、下兩面之間的電勢差U為多少？并說明哪個面的電勢高?！ °~塊的電流的方向向右，銅塊內(nèi)的自由電子的定向移動的方向向左。用左手定則判斷：四指指向電子運(yùn)動的反方向，磁感線穿過手心，大拇指所指的方向?yàn)樽杂呻娮拥氖芰Ψ较?。圖1028為自由電子受力的示意圖?！‰S著自由電子在上極板的聚集，在上、下極板之間形成一個“下正上負(fù)”的電場，這個電場對自由電子產(chǎn)生作用力，作用力方向與自由電子剛進(jìn)入磁場時所受的洛侖茲力方向相反。當(dāng)電場強(qiáng)度增加到使電場力與洛侖茲力平衡時，自由電子不再向上表面移動。在銅塊的上、下表面形成一個穩(wěn)定的電勢差U。研究電流中的某一個自由電子，其帶電量為e，根據(jù)牛頓第二定律有由電流的微觀表達(dá)式I=neSv=nedL
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1