四、电场和磁场【主干知识】1．库仑定律F＝k2．电场强度的表达式(1)定义式：E＝(2)计算式：E＝(3)匀强电场中：E＝3．电势差和电势的关系UAB＝φA－φB或 UBA＝φB－φA4．电场力做功的计算(1)普适：W＝qU(2)匀强电场：W＝Edq5．电容的定义式C＝＝6．平行板电容器的决定式C＝7．磁感应强度的定义式B＝8．安培力大小F＝BIL(B、I、L 相互垂直)9．洛伦兹力的大小F＝qvB10．带电粒子在匀强磁场中的运动(1)洛伦兹力充当向心力，qvB＝mrω2＝m＝mr＝4π2mrf2＝ma.(2)圆周运动的半径 r＝、周期 T＝.11．速度选择器如图 29 所示，当带电粒子进入电场和磁场共存空间时，同时受到电场力和洛伦兹力作用，F 电＝Eq，F 洛＝Bqv0，若 Eq＝Bqv0，有 v0＝，即能从 S2孔飞出的粒子只有一种速度，而与粒子的质量、电性、电量无关．图 2912．电磁流量计如图 30 所示，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，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，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．图 30由 qvB＝qE＝q 可得 v＝流量 Q＝Sv＝·＝.13．磁流体发电机如图 31 是磁流体发电机，等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到 A、B 板上，产生电势差，设 A、B 平行金属板的面积为S，相距为 L，等离子气体的电阻率为 ρ，喷入气体速度为 v，板间磁场的磁感应强度为B，板外电阻为 R，当等离子气体匀速通过 A、B 板间时，板间电势差最大，离子受力平衡：qE 场＝qvB，E 场＝vB，电动势 E＝E 场L＝BLv，电源内电阻 r＝ρ，故 R 中的电流 I＝＝＝.图 3114．霍尔效应如图 32 所示，厚度为 h，宽度为 d 的导体板放在垂直于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，当电流流过导体板时，在导体板上下侧面间会产生电势差，U＝k(k 为霍尔系数)．图 3215．回旋加速器如图 33 所示，是两个 D 形金属盒之间留有一个很小的缝隙，有很强的磁场垂直穿过 D 形金属盒．D 形金属盒缝隙中存在交变的电场．带电粒子在缝隙的电场中被加速，然后进入磁场做半圆周运动．图 33(1)粒子在磁场中运动一周，被加速两次；交变电场的频率与粒子在磁场中圆周运动的频率相同．T 电场＝T 回旋＝T＝.(2)粒子在电场中每加速一次，都有 qU＝ΔEk.(3)粒子在边界射出时，都有相同的圆周半径 R，有 R＝.(4)粒子飞出加速器时的动能...
