（全国版）高考物理一轮复习 第10章 磁场 第39课时 带电粒子在电磁场中运动的实例分析学案-人教版高三全册物理学案

第 39 课时 带电粒子在电磁场中运动的实例分析1．质谱仪(1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成。(2)原理：粒子由静止在加速电场中被加速，根据动能定理可得关系式qU＝mv2。粒子在磁场中受洛伦兹力偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得关系式 qvB＝m。由以上两式可得出需要研究的物理量，如粒子轨道半径、粒子质量、比荷。r＝ ，m＝，＝。2．速度选择器(如图所示)(1)平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 互相垂直。这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE ＝ qvB ，即 v＝。3．回旋加速器(1)组成：如图所示，两个 D 形盒(静电屏蔽作用)，大型电磁铁，高频振荡交变电压，两缝间可形成电场。(2)作用：电场用来对粒子(质子、α 粒子等)加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速。(3)加速原理① 回旋加速器中所加交变电压的频率 f，与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等，f＝＝□。② 回旋加速器最后使粒子得到的能量，即粒子做匀速圆周运动的半径 r 等于回旋加速器的半径 R，则 r＝＝R，可得粒子获得的最大速度 vm＝□，所以可由公式 Ek＝mv2＝□来计算，在粒子电荷量 q、质量 m 和磁感应强度 B 一定的情况下，回旋加速器的半径 R 越大，粒子的能量就越大。粒子最终得到的能量与加速电压的大小□无关。电压大，粒子在盒中回旋的次数少；电压小，粒子回旋次数多，但最后获得的能量一定。4．磁流体发电机(1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把□内能直接转化为□电能。如图所示。(2)根据左手定则，如图中的 B 是发电机□正极。(3)磁流体发电机两极板 A、B 间的距离为 L，A、B 板的面积为 S，等离子体速度为 v，等离子体的电阻率为 ρ，磁场的磁感应强度为 B，当正负离子所受的电场力与洛伦兹力平衡时，即 qE＝q＝qvB 得两极板间能达到的最大电势差 U＝□BLv。(4)电源内阻：r＝□ρ。(5)回路电流 I＝□。5．电磁流量计工作原理：如图所示，圆形导管直径为 d，用非磁性材料制成，导电液体在管中以速度 v 向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)，在洛伦兹力的作用下发生偏转，a、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b 间的电势差 U 就保持稳定，即：qvB＝qE＝q，所以 U＝□Bdv，因此液体流量 Q＝Sv＝·＝□。6．霍尔效应(1)定...