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1、洛洛伦兹力的力的实际应用用速度速度选择器器磁流体磁流体发电机机霍霍尔效效应（实心心导体体电子？）子？）电磁流量磁流量计（空心管子）（空心管子）质谱仪 回旋加速器回旋加速器1精选pptv 如如图，上板，上板带正正电，下，下板板带负电，板，板间电场强度度为E，板，板间还存在磁感存在磁感强度度为B、方向垂直、方向垂直纸面向里的匀面向里的匀强磁磁场。 1、一个一个质子以某一水平速度子以某一水平速度v射入射入时，恰能方，恰能方向不向不变地地经过这一区域，一区域，请从受力分析从受力分析说明原因，明原因，其其速度速度v和和E、B满足什么关系？足什么关系？ 2、一个一个电子以上述速度子以上述速度v射入射入时，
2、将做什么运，将做什么运动？一个？一个粒子呢（粒子呢（电荷量荷量为+2e） ？ 3、一个一个质子以大于上述速度子以大于上述速度v射入射入时，将向哪，将向哪边偏偏转？速度大小如何？速度大小如何变化？化？ 速度速度选择仪速度速度选择器器2精选pptv 速度速度选择仪4。电子从右子从右侧以以v入射？入射？5。质子以子以2v从左从左侧入射，入射，各量的各量的变化？化？6。电子以子以v从左从左侧入射，入射，恰好从右上出去，恰好从右上出去，则v？ 7.电子以子以v从左从左侧入射，入射，恰好从右下出去，恰好从右下出去，则v？v中间3精选ppt磁流体磁流体发电机机 将等离子体（高温下将等离子体（高温下产生的等量
3、的生的等量的正、正、负离子的气体）以某一速度离子的气体）以某一速度v0 ( (约约1000m/s)1000m/s)送入送入送入送入发电发电通道通道通道通道，发电发电通道通道通道通道处处于左右两个磁极所于左右两个磁极所于左右两个磁极所于左右两个磁极所产产生的磁生的磁生的磁生的磁场场之中之中之中之中, ,在在在在通道内两通道内两通道内两通道内两侧侧放入两放入两放入两放入两块块金属板极金属板极金属板极金属板极A A, ,B B作作作作为电为电极。极。极。极。v0B积累累到到两两板板上上的的偏偏转电荷荷形形成成一一电场E 当后当后续离子受离子受到的到的电场力可以与力可以与其受到的磁其受到的磁场力达力达
4、到到动态平衡平衡时，两，两板上的板上的电荷不再增荷不再增加，于是两板加，于是两板间的的电压不再增加而达不再增加而达到一到一稳定定值。4精选ppt设喷射等离子体的速度为v0，匀强磁场为B，a 、b板间距离为d。 电场力与磁力与磁场力相平衡力相平衡 qU/d = qv0B 所以有所以有 U = dv0B则该发电机的电动势为：E=Bdv0。5精选ppt知道知道a,b,c,以及以及，R，E，B，求，求I=?abcR6精选ppt 利用霍利用霍尔效效应的原理可以制造磁的原理可以制造磁强计，测量磁量磁场的磁感的磁感应强度。度。磁磁强计的原理如的原理如图所示，所示，电路中有一段金属路中有一段金属导体，它的横截
5、面体，它的横截面为边长等于等于a的正方形，放在沿的正方形，放在沿x正方向的匀正方向的匀强磁磁场中，中，导体中体中通有沿通有沿y方向、方向、电流流强度度为I的的电流，已知金属流，已知金属导体体单位体位体积中中的自由的自由电子数子数为n，电子子电荷量荷量为e，金属，金属导体体导电过程中，自程中，自由由电子所做的定向移子所做的定向移动可以可以认为是匀速运是匀速运动，测出出导体上下两体上下两侧面面间的的电势差差为U。试分析：（分析：（1）导体上、下体上、下侧面那个面那个电势较高？（高？（2）磁）磁场的磁感的磁感应强度是多少？度是多少？（1）因）因为电流向右，所以金属中的流向右，所以金属中的电子向左运子
6、向左运动，根据左手，根据左手定定则可知可知电子向下子向下侧偏移，下表面偏移，下表面带负电荷，上表面荷，上表面带正正电荷，荷，所以上所以上侧电势高。高。 （2）由于）由于电子做匀速运子做匀速运动，所以，所以 F电=f洛洛，有：有：且 解出：解出：利用霍利用霍尔效效应测磁感磁感应强度度7精选ppt 图中中所所示示是是电磁磁流流量量计的的原原理理图。非非磁磁性性材材料料制制成成的的圆管管位位于于磁磁感感应强度度为B的的匀匀强磁磁场中中，圆管管的的轴线和和磁磁场方方向向垂垂直直，a、b是是两两个个插插入入管管内内能能和和液液体体接接触触的的金金属属电极极，两两电极极间的的距距离离可可认为就就是是圆管管
7、的的直直径径D。当当圆管管内内有有导电的的液液体体流流过时，测得得a、b两两电极极间的的电势差差为U，则管管内内通通过液液体体的的流流量量 (即即每每秒秒钟通通过液液体体的的体体积)是是多少？多少？DvBab电磁流量磁流量计8精选ppt 图中中所所示示是是电磁磁流流量量计的的原原理理图。非非磁磁性性材材料料制制成成的的圆管管位位于于磁磁感感应强度度为B的的匀匀强磁磁场中中，圆管管的的轴线和和磁磁场方方向向垂垂直直，a、b是是两两个个插插入入管管内内能能和和液液体体接接触触的的金金属属电极极，两两电极极间的的距距离离可可认为就就是是圆管管的的直直径径D。当当圆管管内内有有导电的的液液体体流流过时
8、，测得得a、b两两电极极间的的电势差差为U，则管管内内通通过液液体体的的流流量量 (即即每每秒秒钟通通过液液体体的的体体积)是是多少？多少？DvBab由由 fB=fE 有有 qvB=qU/D所以所以 v=U/BD流量流量 Q=vtS/t=vS而横截面而横截面积 S= D2/4所以流量所以流量 Q= DU/4B9精选ppt霍霍尔效效应（实心心导体体电子？）子？）电磁流量磁流量计（空心管子）（空心管子）DvBab10精选ppt例题：一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上（如图
9、）（1）求粒子进入磁场是的速率。（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。11精选ppt（一）、质谱仪测量带电粒子的质量分析同位素二、实际应用（二）、回旋加速器1、作用：产生高速运动的粒子2、原理1）、两D形盒中有匀强磁场无电场，盒间缝隙有交变电场。2）、交变电场的周期等于粒子做匀速圆周运动的周期。3）、粒子最后出加速器的速度大小由盒的半径决定。12精选ppt3、注意1、带电粒子在匀强磁场中的运动周期 跟运动速率和轨道半径无关，对于一定的带电粒子和一定的磁感应强度来说，这个周期是恒定的。2、交变电场的往复变化周期和粒子的运动周期T相同，这样就可以保证粒子在每次经过交变电场时都被加速。3、由于侠义相对论的限制，回旋加速器只能把粒子加速到一定的能量。13精选ppt 回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒的直径为d，用该回旋加速器加速质量为m、电量为q的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：（1） 粒子的回转周期是多大？（2）高频电极的周期为多大？（3） 粒子的最大动能是多大？（4） 粒子在同一个D形盒中相邻两条轨道半径之比14精选ppt此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！15精选ppt
