重慶市萬州分水中學(xué)高考物理一輪復(fù)習(xí)指導(dǎo)課件：第8章第3講帶電粒子在復(fù)合場中的運動及應(yīng)用實例-展示頁
2025-01-15 16:01本頁面
【正文】 B EB ? 2． 磁流體發(fā)電機 ? (1)磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，它可以把 直接轉(zhuǎn)化為 能． 內(nèi)能 電 ? (2)根據(jù)左手定則，如圖中的 B板是發(fā)電機 ． Zx x k ? (3)磁流體發(fā)電機兩極板間的距離為 d，等離子體速度為 v，磁場磁感應(yīng)強度為 B，則兩極板間能達到的最大電勢差 U＝ . 正極 Bdv ? 3． 電磁流量計 ? (1)如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為 d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體流過導(dǎo)管； ( 2) 原理：導(dǎo)電液體中的自由電荷 ( 正、負離子 ) 在 作用下橫向偏轉(zhuǎn)， a 、 b 間出現(xiàn) ，形成電場．當(dāng)自由電荷所受電場力和洛倫茲力 時， a 、 b 間的電勢差就保持穩(wěn)定．由 Bq v ＝ Eq ＝Udq ，可得 v ＝UBd，液體流量 Q ＝ S v ＝π d24UBd＝π dU4 B. 洛倫茲力 電勢差 平衡 ? 4． 霍爾效應(yīng) ? 在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了 ． 這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電勢差稱為霍爾電壓，其原理如圖所示． 電勢差 ? 2．如圖所示為一 “ 濾速器 ” 裝置的示意圖． a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔 O進入 a、 b兩板之間．為了選取具有某種特定速率的電子，可在 a、 b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線OO′運動，由 O′射出．不計重力作用．可能達到上述目的的辦法是 ( ) ? A．使 a板電勢高于 b板，磁場方向垂直于紙面向里 ? B．使 a板電勢低于 b板，磁場方向垂直于紙面向里 ? C．使 a板電勢高于 b板，磁場方向垂直于紙面向外 ? D．使 a板電勢低于 b板，磁場方向垂直于紙面向外 ? 解析： 要使電子沿直線 OO′射出，則電子必做勻速直線運動，電子受力平衡．在該場區(qū)，電子受到電場力和洛倫茲力，要使電子所受二力平衡，則二力方向為豎直向上和豎直向下． A選項電子所受電場力豎直向上，由左手定則判斷洛倫茲力豎直向下，滿足受力平衡．同理，D選項也滿足受力平衡．所以 A、 D選項正確． Z xx k ? 答案： AD ? 知識點三 電場、磁場分區(qū)域組合的應(yīng)用實例 ? 1． 質(zhì)譜儀 ? (1)構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場、磁場和照相底片等構(gòu)成． ( 2) 原理：粒子由靜止被加速電場加速，根據(jù)動能定理可得關(guān)系式 . ① 粒子在磁場中受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得關(guān)系式 . ② 由 ①② 兩式可得出需要研究的物理量，如粒子軌道半徑、粒子質(zhì)量、比荷． r ＝ ， m ＝ ，qm＝ . qU ＝ 12 m v 2 q v B ＝ m v2r 1B 2 mUq qB2r22U 2 UB 2r2 ? 2． 回旋加速器 ? (1)構(gòu)造：如圖所示， D D2是半圓金屬盒，D形盒的縫隙處接高頻電源． D形盒處于勻強磁場中． ( 2) 原理 ① 在電場中加速： qU ＝12m ( v2n－ v2n － 1) ＝ Δ Ek. ② 在磁場中旋轉(zhuǎn)： q v B ＝ mv2R，得 R ＝m vqB. ③ 回旋加速條件：高頻電源的周期 T 電場 與帶電粒子在 D形盒中運動的周期 T 回旋 相同，即 T 電場 ＝ T 回旋 ＝ . 2π mqB ④ 最大動能的計算：由 R ＝m vqB＝2 mE kqB知，被加速粒子的最大動能為 E k ＝ ，由此可知，在帶電粒子質(zhì)量、電荷量被確定的情況下，粒子所獲得的最大動能只與回旋加速器的 和磁感應(yīng)強度 B 有關(guān)，與加速電壓無關(guān)． q 2 B
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