洛伦兹力应用

洛伦兹力应用1.速度选择器若粒子做匀速直线运动上图

所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力） []A．若离子带正电，E方向应向下B．若离子带负电，E方向应向上C．若离子带正电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向下ADS1S2v0BE◆速度选择器①任何一个存在正交电场的磁场的空间都可看作速度选择器②速度选择器只选择速度而不选择粒子的种类，只要v=E/B，粒子就能沿直线匀速通过选择器，而与粒子的电性、电荷量、质量无关。（不计重力）③对于确定的速度选择器有确定的入口与出口。速度选择器如图所示，一速度为V的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，若B、E、V同时增加为原来的两倍，则离子将（）

A、仍沿直线飞出选择器

B、往上偏

C、往下偏

D、往纸外偏

S1S2v0BEB1．结构：质谱仪由静电加速电极、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成．(如图)质谱仪d如图所示，电场E的方向竖直向下，磁场B和B′的方向分别垂直纸面向内和向外，在两板左端有甲、乙、丙、丁四个正离子垂直于B、E所决定的平面入射，已知离子所带的电量相等，且有m甲＝m乙＜m丙＝m丁，运动速度关系是v甲＜v乙＝v丙＜v丁．由图可知（）A．P1处是甲离子B．P2处是乙离子C．P3处是乙离子D．P4处是丙离子ACD加速器1．直线加速器(多级加速器)如图所示，电荷量为q的粒子经过n级加速后，根据动能定理获得的动能可以达到Ek＝q(U1＋U2＋U3＋…＋Un)．这种多级加速器通常叫做直线加速器，目前已经建成的直线加速器有几千米甚至几十千米长．各加速区的两板之间用独立电源供电，所以粒子从P2飞向P3、从P4飞向P5……时不会减速．为何不用一级加速，让U很高？2．回旋加速器

2．回旋加速器(1)构造：如下图所示，回旋加速器主要由以下几部分组成：①粒子源；②两个D形盒；③匀强磁场；④高频电源；⑤粒子引出装置；回旋加速器两D形盒中有匀强磁场无电场，盒间缝隙有交变电场。电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。粒子回旋的周期不随半径改变。让电场方向变化的周期与粒子回旋的周期一致，从而保证粒子始终被加速。T电＝T=

EkM?１.关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是A、电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋B、同一加速器可以一次给几种不同的粒子加速C、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由加速电压决定D、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由磁感应强度B决定和R决定(A)（D)例

回旋加速器的D形盒的半径为R，用来加速质量为m，带电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出。求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小。（2）设两D形盒间的距离为d，其间电压为U，加速到上述能量所需回旋周数.（3）加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间）。A

～Ud解：（1）由qvB=mv2/RE=1/2×mv2（2）质子每加速一次，能量增加为qU，每周加速两次，所以n=E/2qU（3）周期T=2πm/qB且周期与半径r及速度v都无关t=nT=E/2qU×2πm/qB=πmE/q2UBB的方向垂直于纸面向里.IBdh霍尔效应I=neSv=nedhveU/h=evBU=IB/ned=kIB/dK=1/ne是霍尔系数如图是电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上的a、b两点间的电动势E，就可以知道管中液体的流量Q——单位时间内流过液体的体积(m3/s)．电磁流量计原理3、电磁流量计例、如图所示为电磁流量计的示意图，直径为d的非磁性材料制成的圆筒状导管内，有导电液体流动，磁感强度为B的匀强磁场垂直导电液体流动方向穿过管道。若测得管壁上、下两点a、b间的电势差为U，则管中导电液体的流量Q为多大？Q=vS=(U/Bd)(πd2/4)=πdU/4BU=Bdv∴v=U/Bd①进入磁场的粒子带正、负电荷②当Eq=Bqv时两板间电势差达到最大U=Bdv磁流体发电机磁流体发电机例、如图所示、连接平行金属板P1和P2的部分导线CD和另一连接电池的回路的一部分导线GH靠近且平行，金属板置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的粒子，而整体电性呈现中性），沿平行于金属板方向射入两金属板之间时，CD受力情况是：Ａ、等离子体从右方且垂直于磁场方向射入时，ＣＤ受力方向背离ＧＨＢ、等离子体从右方且垂直于磁场方向射入时，ＣＤ受力方向指向ＧＨＣ、等离子体从左方且垂直于磁场方向射入时，ＣＤ受力方向指向ＧＨＤ、等离子体从左方且垂直于磁场方向射入时，ＣＤ受力方向背离ＧＨAC如图所示，一块通电的铜板，板面垂直于磁场放在磁场中，板内通有图示方向的电流，a、b是铜