高考物理总复习 第九章 磁场 931 带电粒子在复合场中运动的实例分析课件.ppt

带电粒子在复合场中运动的实例分析 01 02 03 04 质谱仪的原理和分析 命题角度1质谱仪的原理和分析1 作用测量带电粒子质量和分离同位素的仪器 2 原理 如图所示 质谱仪的原理和分析 例1质谱仪又称质谱计 是分离和检测不同同位素的仪器 工作原理如图所示 电荷量均为 q 质量不同的离子初速度几乎为零地进入电压为u0的加速电场 这些离子经加速后通过狭缝o沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为b的匀强磁场中 最后打在底片上 已知放置底片的区域mn l 且om l 某次测量发现mn中左侧区域mq损坏 检测不到离子 但右侧区域qn仍能正常检测到离子 在适当调节加速电压后 原本打在mq的离子即可在qn检测到 为使原本打在mn中点p的离子能打在qn区域 则加速电压u的值不可能为 转到解析 质谱仪的原理和分析 转回原题 回旋加速器的原理和分析 命题角度2回旋加速器的原理和分析 回旋加速器的原理和分析 a 质子被加速后的最大速度不可能超过2 frb 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关c 高频电源只能使用矩形交变电流 不能使用正弦式交变电流d 不改变b和f 该回旋加速器也能用于加速 粒子 回旋加速器的原理和分析 转到解析 例2 2017 常州模拟 回旋加速器是加速带电粒子的装置 其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个d形金属盒 两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场 使粒子在通过狭缝时都能得到加速 两d形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中 如图所示 设d形盒半径为r 若用回旋加速器加速质子时 匀强磁场的磁感应强度为b 高频交流电频率为f 则下列说法正确的是 回旋加速器的原理和分析 转回原题 霍尔效应的原理和分析 命题角度3霍尔效应的原理和分析1 定义 高为h 宽为d的金属导体 自由电荷是电子 置于匀强磁场b中 当电流通过金属导体时 在金属导体的上表面a和下表面a 之间产生电势差 这种现象称为霍尔效应 此电压称为霍尔电压 转到解析 霍尔效应的原理和分析 答案d 霍尔效应的原理和分析 转回原题 速度选择器 磁流体发电机 命题角度4速度选择器 磁流体发电机 a 一定带正电b 速度v c 若速度v 粒子一定不能从板间射出d 若此粒子从右端沿虚线方向进入 仍做直线运动 速度选择器 磁流体发电机 转到解析 例4在如图所示的平行板器件中 电场强度e和磁感应强度b相互垂直 一带电粒子 重力不计 从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动 则该粒子 速度选择器 磁流体发电机 转回原题 变式训练 多选 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机 如图所示表示它的发电原理 将一束等离子体 即高温下电离的气体 含有大量带正电和负电的粒子 而从整体来说呈中性 沿图中所示方向喷射入磁场 磁场中有两块金属板a b 这时金属板上就聚集了电荷 在磁极配置如图中所示的情况下 下列说法正确的是 a a板带正电b 有电流从b经用电器流向ac 金属板a b间的电场方向向下d 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力 速度选择器 磁流体发电机 解析由左手定则 a板