第 4 课 复合场中的 STS题型探究1．粒子速度选择器如下图所示：粒子经加速电场后得到一定的速度 v0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中出去，则有 qv0B＝qE，v0＝，若 v＝v0＝，则粒子做直线运动，与粒子电荷量、电性、质量无关．若 v，则洛伦兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能减少．2．磁流体发电机如下图所示：由燃烧室 O 燃烧电离生成的正、负离子(等离子体)高速喷入偏转磁场 B 中．在洛伦兹力作用下，正、负离子分别向上、下极板偏转、积累，从而在板间形成一个向下的电场．两板间形成一定的电势差．当 qvB＝时，电势差 U＝dvB 稳定，这就相当于一个可以对外供电的电源．3．电磁流量计如图所示：电磁流量计原理可解释为：一圆形导管直径为 d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下纵向偏转 ，11
了解速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、电磁流量计、电磁偏转技术等 STS 设备的原理．2
直接考查一般为选择题．a、b 间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b 间的电势差就保持稳定．由 Bqv＝Eq＝，可得v＝，则流量 Q＝Sv＝
4．质谱仪如下图所示：组成：离子源 O，加速场 U，速度选择器(E、B1)，偏转场 B2，胶片．原理：加速场中 qU＝mv2选择器中：v＝偏转场中：d＝2r，qvB2＝比荷：＝质量：m＝作用：主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素．5．回旋加速器(1)构造：如图所示，①粒子源，②两个 D 型金属盒，③巨大的电磁铁，④高频电源，⑤粒子引出装置．(2)原理：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其周期 T＝跟运动________和轨道________无关，对一定的带电粒子和一定的磁感应强度来说，这个周
