文档介绍：洛伦兹力的应用
带电粒子在磁场中运动分析步骤:
1、找圆心a:已知两个速度方向:可找到两条半径,其交点是圆心。b: 已知入射方向和出射点的位置:通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作中垂线,交点是圆心
2、定半径 a:几何法求半径 b:向心力公式求半径
3、确定运动时间:;(θ用弧度表示)
类型一:带电粒子在无界磁场中的运动
1、如图所示,在B=-4T的匀强磁场中,C、D是垂直于磁场方向的同一平面上的两点,相距d=。在磁场中运动的电子经过C点时的速度方向与CD成α=300角,并与CD在同一平面内,问:
(1)若电子后来又经过D点,则电子的速度大小是多少?
(2)电子从C到D经历的时间是多少?(电子质量me=-31kg,电量e=-19C)
( -9s)
类型二:带电粒子在半无界磁场中的运动
1、如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为m,电荷为e),它们从磁场中射出时相距多远?射出的时间差是多少?
2、一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。
类型三:带电粒子在有界矩形磁场区的运动
1、一束电子(电量为e)以速度V0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向成300角,求:电子的质量和穿过磁场的时间。
(;)
速度选择器
在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。
若不计重力,则:
1、在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中,射出时粒子的动能减少了,为了使粒子射出时动能增加,在不计重力的情况下,可采取的办法是:(BC)
2、正交的匀强磁场和匀强电场的磁感应强度和电场强度分别为B和E,一带电的粒子,以速度v1垂直射入,而以速度v2射出,则( BC )
=E/B v2<v1 >E/B, v2<v1
<E/B v2>v1 >E/B .v2>v1
3、如图所示,是磁流体发电机的示意图,两极板间的匀强磁场磁感应强度为B= T, 极板间距d=20 cm,
(1)如果要使该发电机的电动势E=20 V,则离子的速率为多少?
(2)如果输出端接外电阻为R,发电机内阻为r则流过电路的电流为多大?
质谱仪:质谱仪是一种测量带电粒子质量, 含量和分析同位素的仪器。当一束带电的原子核通过质谱仪中的电场和磁场时,凡其比荷不相等的,便被分开。质谱仪是用电场加速, 磁场偏转来工作的。
原理:电场中: 由得
磁场中:由得
1、如右图所示:一束电荷量都为q的带点粒子从静止开始经加速电压为U的电场垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后分别打在照相底片的三处,如图从左到右三个点分别到S3距离分别是x1 , x2 , x3。(不计