帶電粒子在復合場中的運動(總結(jié))

1、帶電粒子在復合場中的運動一、帶電粒子在復合場中的運動1、復合場的分類疊加場：電場、磁場、重力場共存，或其中某兩場共存。組合場：電場與磁場各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊或在同一區(qū)域，電場、磁場交替出現(xiàn)。2、帶電粒子在復合場中的運動分類靜止或勻速直線運動當帶電粒子在復合場中所受合外力為零時，將處于靜止狀態(tài)或做勻速直線運動。勻速圓周運動當帶電粒子所受的重力與電場力大小相等、方向相反時（，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動（即：Bqv = mv2r 。非勻變速曲線運動當帶電粒子所受的合外力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒

2、子運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線。分階段運動帶電粒子可能依次通過幾個情況不同的復合場區(qū)域，其運動情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運動過程由幾種不同的運動階段組成。二、帶電粒子在復合場中運動的實例分析(1) 帶電粒子能夠沿直線(1) 帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是 qEqvB，即 vBE(2)E B 度的粒子選擇出來。只選擇速度，與粒子的正負和帶電量無關。構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場和照相底片等構(gòu)成。原理：粒子由靜止在加速電場中被加速：qU12mv 。2O1 / 3粒子在速度選擇器中，進行速度篩選。凡是速度

3、滿足vE，才能順利進入偏轉(zhuǎn)磁場。B粒子進入偏轉(zhuǎn)磁場，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，做勻速圓周運動。根據(jù)牛頓第二定律得關系式qvB v2得出：r mvmrBq由圖可知：op = L 2 r2Bq得出：q mBL構(gòu)造構(gòu)造如圖所示D2 是半圓金屬盒 形盒的縫隙處接交流電源。D 形盒處于勻強磁場中。原理：D1 型盒中心附近射出。經(jīng)過D 加速，獲得一定的速度后，進入 D2 型盒區(qū)域，發(fā)生偏轉(zhuǎn)（半圓）后，再次進入D1 型盒區(qū)域，發(fā)生偏轉(zhuǎn)（半圓。此過程交替進行，粒子最終從D 型盒邊界射出。由 qvBmv2r mv R 得：Bq當粒子圓周運動的半徑為D 型盒半徑R 時，速度最大max= 則：Eq2B2R2kmax2m，特點

4、：交流電的周期和粒子做勻速圓周運動的周期相等。B 和D R 決定，與加速電壓無關。4、磁流體發(fā)電機(1)等離子體：等離子體是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產(chǎn)生的正負離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)。(2 )根據(jù)左手定則，如圖中的 B 板是發(fā)電機正極。(3) B 4、磁流體發(fā)電機(1)等離子體：等離子體是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產(chǎn)生的正負離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)。(2 )根據(jù)左手定則，如圖中的 B 板是發(fā)電機正極。則由 qEqvB 得：E=Bv進而得出：兩極板間能達到的穩(wěn)定的電勢差UBvd5、電磁流量計工作原理：如圖所示，圓形導管直徑為 d，用非磁性材料制成，導電液體在管中向左流動，導電液體中的自由電荷(正、負離子)，在洛倫茲力的作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b 間出現(xiàn)電勢差，形成電場，當自由電荷