帶電粒子電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)常見幾種儀器

1、1.速度選擇器速度選擇器電場(chǎng)力與洛倫茲力的平電場(chǎng)力與洛倫茲力的平衡衡總結(jié)：總結(jié)：速度選擇器速度選擇器任何一個(gè)存在正交電場(chǎng)的磁場(chǎng)的空間都可看任何一個(gè)存在正交電場(chǎng)的磁場(chǎng)的空間都可看作速度選擇器作速度選擇器速度選擇器只選擇速度而不選擇粒子的種類，速度選擇器只選擇速度而不選擇粒子的種類，只要只要v=E/B，粒子就能沿直線勻速通過選擇器，粒子就能沿直線勻速通過選擇器，而與粒子的電性、電荷量、質(zhì)量無關(guān)。（不計(jì)而與粒子的電性、電荷量、質(zhì)量無關(guān)。（不計(jì)重力）重力）對(duì)于確定的速度選擇器有確定的入口與出口。對(duì)于確定的速度選擇器有確定的入口與出口。dLSab總結(jié)：總結(jié)：磁流體發(fā)電機(jī)、磁流體發(fā)電機(jī)、磁流體發(fā)電機(jī)磁流體

2、發(fā)電機(jī)進(jìn)入磁場(chǎng)的進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子帶正、負(fù)粒子帶正、負(fù)電荷電荷當(dāng)當(dāng)Eq=Bqv時(shí)兩時(shí)兩板間電勢(shì)差達(dá)到板間電勢(shì)差達(dá)到最大最大U=Bdv IBUKdAA_1Kne霍爾效應(yīng)（磁強(qiáng)計(jì)）霍爾效應(yīng)（磁強(qiáng)計(jì)）導(dǎo)體中通過電流時(shí)，導(dǎo)體中通過電流時(shí)，在運(yùn)動(dòng)的電荷為電子，在運(yùn)動(dòng)的電荷為電子，帶負(fù)電；帶負(fù)電；當(dāng)電子所受電場(chǎng)力與當(dāng)電子所受電場(chǎng)力與洛侖茲力相等時(shí)，導(dǎo)體洛侖茲力相等時(shí)，導(dǎo)體上、下側(cè)電勢(shì)差穩(wěn)定。上、下側(cè)電勢(shì)差穩(wěn)定。設(shè)設(shè)c c、d d間電勢(shì)差達(dá)到穩(wěn)定，則間電勢(shì)差達(dá)到穩(wěn)定，則U=ELU=EL，此時(shí)導(dǎo)電的自，此時(shí)導(dǎo)電的自由電荷受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力相平衡，由電荷受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力相平衡，Eq=qvBEq=qvB，式

3、中式中v v為自由電荷的定向移動(dòng)速度。由此可知，為自由電荷的定向移動(dòng)速度。由此可知， 。設(shè)導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為設(shè)導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n n，則電流，則電流I=nqsvI=nqsv，式中，式中S S為導(dǎo)體橫截面積，為導(dǎo)體橫截面積，S=LdS=Ld。因此，由。因此，由此可知此可知BUBU。這樣只要將裝置先在已知磁場(chǎng)中定出這樣只要將裝置先在已知磁場(chǎng)中定出標(biāo)度，就可通過測(cè)定標(biāo)度，就可通過測(cè)定U U來確定來確定B B的大小了的大小了電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)4.電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)根據(jù)霍爾效應(yīng)其原理可解釋為：所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)。導(dǎo)電液體

4、中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差。當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定。由qvB=Eq= ，可得v= ， 流量Q=sv=BdUBdUd4.42BdUqdU電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)總結(jié)：總結(jié)：電磁流量計(jì)、 電磁流量計(jì)電磁流量計(jì) 流動(dòng)的導(dǎo)電液體含有正、負(fù)離子流動(dòng)的導(dǎo)電液體含有正、負(fù)離子 流量指單位時(shí)間內(nèi)流過的體流量指單位時(shí)間內(nèi)流過的體積：積： Q=Sv當(dāng)液體內(nèi)的自由電荷所受電場(chǎng)當(dāng)液體內(nèi)的自由電荷所受電場(chǎng)力與洛侖茲力相等時(shí)，力與洛侖茲力相等時(shí)，a、b間的間的電勢(shì)差穩(wěn)定。電勢(shì)差穩(wěn)定。 5.質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀原理分析原理分析1、質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子質(zhì)

5、量和分析同位素的重要工具、質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具2、基本原理、基本原理將質(zhì)量不等、電荷數(shù)相等的帶電粒將質(zhì)量不等、電荷數(shù)相等的帶電粒子經(jīng)同一電場(chǎng)加速再垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)子經(jīng)同一電場(chǎng)加速再垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于粒子動(dòng)量不同，引起軌跡半磁場(chǎng)，由于粒子動(dòng)量不同，引起軌跡半徑不同而分開，進(jìn)而分析某元素中所含徑不同而分開，進(jìn)而分析某元素中所含同位素的種類同位素的種類3、推導(dǎo)推導(dǎo)212qUm v加 速 ：12mvRdqB偏轉(zhuǎn)：1122mURdBqA3A1A2A4直線加速器直線加速器粒子在每個(gè)加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，粒子在每個(gè)加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，因?yàn)榻蛔冸妷旱淖兓芷谙嗤驗(yàn)榻蛔冸妷旱淖兓芷谙嗤鼗匦蛹铀偎倨髌髅芰⒏鶎?shí)驗(yàn)密立根實(shí)驗(yàn)電場(chǎng)力與電場(chǎng)力與重力實(shí)驗(yàn)重力實(shí)驗(yàn)速度選擇器速度選擇器電場(chǎng)力與洛倫電場(chǎng)力與洛倫茲力的平衡茲力的平衡直線加速器直線加速器電場(chǎng)的加電場(chǎng)的加速速質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)示波管示波管電場(chǎng)的加速和電場(chǎng)的加速和偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)回旋加速器回旋加速器電場(chǎng)加速、磁電場(chǎng)加速、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電流表電流表安培力矩安培力矩電視機(jī)顯像管電視機(jī)顯像管電場(chǎng)加速、電場(chǎng)加速、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)安培力矩安培力矩磁流體發(fā)電磁流體發(fā)電電場(chǎng)力與洛倫電場(chǎng)力與洛倫茲力的平衡茲