关,与带电粒子的质量及起、讫点的高度差有关2、电场力的特点:大小为qE,方向与E的方向及电荷的种类有关;做功与路径无关,与带电粒子的带电量及起、终点的电势差有关3、洛伦兹力的特点:大小与带电粒子的速度、磁感应强度、带电量及速度与磁感应强度间的夹角有关,方向垂直于B和V决定的平面;无论带电粒子在磁场中做什么运动,洛伦兹力都不做功一、速度选择器的原理1、原理图带电粒子束××××××××××××◎+偏转电场E××××◎-××××fS2+V
V+q
S1
U加速电场
偏转磁场B
F
f2、带电粒子的受力特点:电场力F与洛仑兹力f方向相反3、带电粒子匀速通过速度选择器的条件:带电粒子匀速通过速度选择器是指粒子从S1水平射入,沿直线匀速通过叠加场区,并从S2水平射出。从力的角度看,电场力F与洛仑兹力f平衡,即qEBqV推出
V
EB
二.质谱仪分离同位素测定荷质比的仪器经速度选择器的各种带电粒子,射入偏转磁场(B′),不同电性,不同荷质比的粒子就会沉积在不同的地方.qEqvB,由
v2qvBmR
s2R,联立,得不同粒子的荷质比
即与沉积处离出口的距离s成反比.
三、磁流体发电机磁流体发电高速的等离子流射入平行板中间匀强磁场区域,在洛仑兹力作用下使正、负电荷别聚集在A、B两板,于是在板间形成电场.当板电场对电荷的作用力等于电荷所受的洛仑兹力时,板间形成一定的电势差.合上电键S后,就能对载供电.由qvBqE和UEd,得两板间的电势差(电源电动势)为εUvBd.即决定于两板间距,板间磁感强度和入射离子的速度.的分间两负
×d××
×××
×a×b×
×××
×××导电液体
四、电磁流量计如图所示为电磁流量计的示意图,直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内,有可以导电的液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁3内a、b两点的电势差为U,试求管中液体的流量Q为多少ms
f解q
U1qVB;Qd2Vd4
得
Q
dU
4B
五、霍尔效应如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A’会产生电势差。这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I的B的关系为:BdAhA’I
UK
IB式中的比例系数K称为霍尔系数。d
霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出r