第三節(jié)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

第三節(jié)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第1頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三電場(chǎng)力洛侖茲力存在條件作用于電場(chǎng)中所有電荷僅對(duì)運(yùn)動(dòng)著的且速度不跟磁場(chǎng)平行的電荷有洛侖茲力作用大小F=qE與電荷運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)F=Bqv與電荷的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)方向力的方向與電場(chǎng)方向相同或相反，但總在同一直線上力的方向始終和磁場(chǎng)方向垂直對(duì)速度的改變可改變電荷運(yùn)動(dòng)速度大小和方向只改變電荷速度的方向,不改變速度的大小做功可以對(duì)電荷做功,改變電荷的動(dòng)能不對(duì)電荷做功、不改變電荷的動(dòng)能偏轉(zhuǎn)軌跡在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，軌跡為拋物線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)、軌跡為圓弧第2頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，是較為綜合、復(fù)雜的問題。題型大致可分為兩類。一類就是幾種場(chǎng)疊加在一起，即粒子同時(shí)受到重力、電場(chǎng)力、洛侖茲力等作用，做直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)，解此類問題時(shí)，首先要分析受力，并根據(jù)這些力的特點(diǎn)分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，然后選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律來求解另一類是粒子依次進(jìn)入不同的場(chǎng)，做不同的運(yùn)動(dòng)。粒子在不同場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同，要抓住運(yùn)動(dòng)特征求解，此類問題解法相對(duì)固定。第3頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三A:速度選擇器V動(dòng)力學(xué)方程qvB=EqV=EB(1)速度選擇器3．應(yīng)用EBEBEEBE第4頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三B:質(zhì)譜儀:xU(2)質(zhì)譜儀:第5頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三

(3)磁流體發(fā)電機(jī)原理圖當(dāng)AB板上的電荷數(shù)量減少時(shí),Eq與qvB的平衡被打破,粒子又發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而維持AB兩板電荷數(shù)量保持恒定,使AB兩板電勢(shì)差恒定.第6頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三(4)霍爾效應(yīng):Ivf動(dòng)力學(xué)方程qvB=EqEEq第7頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三電磁流量計(jì)原理：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)電的液體向左流動(dòng)，導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差。當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差保持穩(wěn)定。由Bqv=Eq=,可得v=,流量Q=Sv=(5).電磁流量計(jì)第8頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三3．回旋加速器對(duì)回旋加速器要切記以下三點(diǎn)：（1）加速電場(chǎng)的周期必須等于回旋周期。（2）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑等于D形盒的半徑。（3）在粒子質(zhì)量、電量確定的情況下，粒子所能達(dá)到的最大動(dòng)能只與加速器的半徑R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)，與加速電壓無關(guān)。第9頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三（廣東卷）8．帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡．圖是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里．該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動(dòng)能逐漸減少，下列說法正確的是A．粒子先經(jīng)過a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn)B．粒子先經(jīng)過b點(diǎn)，再經(jīng)過a點(diǎn)C．粒子帶負(fù)電D．粒子帶正電AC第10頁，共11頁，2023年，2月20日，星期三（廣東卷）7．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是A．離子由加速器的中心附