第五课时 电磁场在实际中的应用【教学要求】1．了解回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、电磁流量计、霍耳效应磁哟计、质谱仪等。2．学会分析实际应用问题的解决方案。知识点一带电粒子速度选择器如图是一种质谱仪的示意图，其中 MN 板的左方是带电粒子速度选择器．选择器内有正交的匀强电场 E 和匀强磁场 B，一束有不同速率的正离子水平地由小孔 S 进入场区，路径不发生偏转的离子的条件是_____________，即能通过速度选择器的带电粒子必是速度为 v＝_______的粒子，与它带多少电和电性，质量为多少都无关。【应用 1】如图所示不同元素的二价离子经加速后竖直向下射入由正交的匀强电场和匀强磁场组成的粒子速度选择器，恰好都能沿直线穿过，然后垂直于磁感线进入速度选择器下方另一个匀强磁场，偏转半周后分别打在荧屏上的 M、N 两点．下列说法中不正确的有（ ）A．这两种二价离子一定都是负离子B．速度选择器中的匀强磁场方向垂直于纸面向里C．打在 M、N 两点的离子的质量之比为 OM：OND．打在 M、N 两点的离子在下面的磁场中经历的时间相等导示: 由左手定则知，这两种二价离子都是负离子，速度选择器中的匀强磁场方向垂直于纸面向里 AB 对。二价离子垂直于磁感线进入下方匀强磁场后由于速度、电量、磁感应强度都相等，打在 M、N 两点的离子的质量之比为 OM：ON，C 对。但打在 M、N 两点的离子在下面的磁场中经历的路程不等，所以经过的时间也不等，D 错。故选 D。知识点二回旋加速器回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获得高能粒子的装置，由于带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期 T＝ 与速率和半径无关，所以只要交变电场的变化周期等于粒子运动的周期，就可以使粒子每次通过电场时都能得到加速；粒子通过 D 形金属扁盒时，由于金属盒的静电屏蔽作用，盒内空间的电场极弱．所以粒子只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，设 D 盒的半径为 r，则粒子获得的最大动能为： 。【应用 2】如图所示为一回旋加速器的示意图，已知 D 形盒的半径为 R，中心 O 处放有质量为 m、带电量为 q 的正离子源，若磁感应强度大小为 B，求：（1）加在 D 形盒间的高频电源的频率。（2）离子加速后的最大能量；（3）离子在第 n 次通过窄缝前后的速度和半径之比。导示: （1）加在 D 形盒间的高频电源的频率与正离子做圆周运动的频率相等qBmf/2。（2）离子加速后的最大...
