帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的科技應(yīng)用-文庫吧資料
2025-06-29 22:06本頁面
【正文】 中運(yùn)動時，動能一定減小 B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出?！ ±?．（09 帶電粒子在疊加場中運(yùn)動的科技應(yīng)用主要是速度選擇器，速度選擇器的變式較多，磁流體發(fā)動機(jī)、霍爾效應(yīng)、電磁流量計等都可以看作是速度選擇器的變式，這類變式能較好的考查考生的理解、推理、分析綜合能力，縱觀近幾年全國各地的高考試題，每年都以計算題的形式考查速度選擇器及其變式。帶電粒子在電場、磁場中的運(yùn)動，涉及到電場、磁場的基本概念和規(guī)律，與力學(xué)中的牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式、動能定理、平拋運(yùn)動規(guī)律、勻速圓周運(yùn)動規(guī)律等聯(lián)系密切，綜合性大，能充分考查考生的綜合分析能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，歷來是高考的熱點(diǎn)。 解得 ， 如圖9所示，由幾何關(guān)系知： ?。?）當(dāng)粒子剛好與BC邊相切時，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為，設(shè)粒子的運(yùn)動半徑為， 聯(lián)立解得 ，方向為垂直紙面向外?！ ≡O(shè)在磁場中運(yùn)動半徑為，則 所以上下兩極板間的電勢差 由粒子帶負(fù)電并且在電場中向下偏轉(zhuǎn)可知，下極板帶正電，板間場強(qiáng)的方向垂直平行板向上?！ ∮蓭缀侮P(guān)系得 ， ?。?）三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度； 例5．如圖7所示，板間距為、板長為的兩塊平行金屬板EF、GH水平放置，在緊靠平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，三角形底邊BC與GH在同一水平線上，頂點(diǎn)A與EF在同一水平線上。難度較小，此類試題常常以選擇題的形式呈現(xiàn)，考查考生的理解能力和推理能力?！ 〈鸢福篈BC C．能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于 A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具下列表述正確的是．ks5u．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器?！ ±?．（09如山東高考題，2007年第25題是飛行時間質(zhì)譜儀，2009年第25題是質(zhì)譜儀的變式，把勻強(qiáng)磁場變?yōu)榻蛔冸妶觯?010年有6個省份考查了質(zhì)譜儀的不同變式。 3．質(zhì)譜儀解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運(yùn)動的觀點(diǎn)，選用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求解；第二種利用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，選用動能定理和功能關(guān)系求解?！ ↑c(diǎn)評：帶電粒子在電場中的運(yùn)動，綜合了靜電場和力學(xué)的知識，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同?！ ⊥碛衜 即OA=3cm 由幾何關(guān)系得電子的總偏移量 ， 在圖中熒光屏上標(biāo)出亮斑的大體位置B。計算出OA的距離； ?。?）在YY′電極上加100V電壓，Y接正；XX′電極不加電壓。當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加上電壓后，試分析下面的問題：在近幾年高考試題中，因為示波管問題只考查帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)，單獨(dú)命題較少，有時以選擇題的形式呈現(xiàn)?！ ?．示波管 即電子軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為軌道內(nèi)部平均磁感應(yīng)強(qiáng)度的一半。 ③ ② ① 將代入得 ?。?）設(shè)電子在半徑為r的軌道上運(yùn)動時，軌道所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，而在半徑為r的圓面區(qū)域內(nèi)的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度為，維持電子在恒定的軌道上加速時，由牛頓第二定律得所以只有在磁場變化的第一個周期內(nèi)，電子才能在感生電場的作用下不斷加速?！ 。?）在（1）條件下，為了維持電子在恒定的軌道上加速，電子軌道處的磁場應(yīng)滿足什么關(guān)系？電子將在渦旋電場作用下得到加速。 例2．電子感應(yīng)加速器工作原理如圖2所示（上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖），它主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成?！ 〗馕觯弘x子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，在電場中加速獲得能量，在磁場中偏轉(zhuǎn)時，洛倫茲力不做功，能量不變，由于進(jìn)入磁場的速度越來越大，所以轉(zhuǎn)動的半徑也越來越大，故選項AD正確?！ ．離子從電場中獲得能量 B．離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器
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