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现多余的正电荷,从而形成横向电场。横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。六、测定电子的比荷在实验中,汤姆生采用了如图所示的阴阴极极射线管,从电子枪C出来的电子经过++A、B间的电场加速后,水平射入长度为L的D、E平行板间,接着在荧光屏F中ABD阴心出现荧光斑。若在D、间加上方向向EF极CE下、场强为E的匀强电场,电子将向上偏转;如果再利用通电线圈在D、电场E-区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出)荧光斑恰好回到荧光屏中心。接着再去掉电场,电子向下偏转,偏转角为θ。七、回旋加速器(1)有关物理学史知识和回旋加速器的基本结构和原理1932年美国物理学家应用了带电粒子在磁场中运动的特点发明了回旋加速器,其原理如图所示。0处带正电的粒子源发出带正电的粒子以速度v0垂直进入匀强磁场,A在磁场中匀速转动半个周期,到达A1时,在A1A1处造成向上的电场,粒子被加速,速率由v0增加到v1,然后粒子以v1在磁场中匀速转动半个周期,到达A2时,在A2A2处造成向下的电场,粒子又一次被加速,速率由v1增加到v2,如此继续下去,每当粒子经过AA的交界面时都是它被加速,从而速度不断地增加。带电粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期为T
2m,为达qB2mqB
到不断加速的目的,只要在AA上加上周期也为T的交变电压就可以了。即T电T

f实际应用中,回旋加速是用两个D形金属盒做外壳,两个D形金属盒分别充当交流电源的两极,同时金属盒对带电粒子可起到静电屏蔽作用,金属盒可以屏蔽外界电场,盒内电场很弱,这样才能保证粒子在盒内只受磁场力作用而做匀速圆周运动。(2)带电粒子在D形金属盒内运动的轨道半径是不等距分布的设粒子的质量为m,电荷量为q,两D形金属盒间的加速电压为U,匀强磁场的磁感应强度为B,粒子第一次进入D形金属盒Ⅱ,被电场加速1次,以后每次进入D形金属盒Ⅱ都要被电场加速2次。粒子第
次进入D形金属盒Ⅱ时,已经被加速(2
1)次。
12由动能定理得(2
-1)qUMv
。①2
2v


次进入D形金属盒Ⅱ后,由牛顿第二定律得qv
Bm

r
22
1qUmqB
由①②两式得r


同理可得第
1次进入D形金属盒Ⅱ时的轨道半径r
1
22
1qUmqB
r
r
1

所以带电粒子在D形金属盒内任意两个相邻的圆形轨道半径之比为
2
12
r
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