1、帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用 一、速度選擇器一、速度選擇器 （1 1）結(jié)構(gòu)和原理）結(jié)構(gòu)和原理 （2 2）例）例1 1：一重力可不計的帶電粒子以初速度：一重力可不計的帶電粒子以初速度v v0 0先后穿先后穿過寬度相同的相鄰的勻強磁場和勻強電場（如圖甲），過寬度相同的相鄰的勻強磁場和勻強電場（如圖甲），電場和磁場對粒子做的總功為電場和磁場對粒子做的總功為W1W1。若讓電場和磁場正交。若讓電場和磁場正交疊加（如圖乙），粒子仍以原速度進入這個復(fù)合場，電疊加（如圖乙），粒子仍以原速度進入這個復(fù)合場，電場和磁場對粒子做的總功為場和磁場對粒子做的總功為W2W2。試比較。試

2、比較W1W1和和W2W2。帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用 二、回旋加速器二、回旋加速器 （1 1）結(jié)構(gòu)和原理）結(jié)構(gòu)和原理 （2 2）例）例2 2：回旋加速器：回旋加速器D D形盒的半徑為形盒的半徑為R R。用它來加速質(zhì)。用它來加速質(zhì)量為量為m m、電荷量為、電荷量為q q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E E后從加速器射出。后從加速器射出。設(shè)兩設(shè)兩D D形盒間距為形盒間距為d d，其間電壓為，其間電壓為U U。求求：（：（1 1）加速器中勻強磁場）加速器中勻強磁場B B的大小和方向；（的大小和方向；（2 2）質(zhì)）質(zhì)子加速到能量子

3、加速到能量E E所需的回旋周數(shù)；（所需的回旋周數(shù)；（3 3）質(zhì)子加速到能量）質(zhì)子加速到能量E E所需的時間。所需的時間。帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用三、磁流體發(fā)電機三、磁流體發(fā)電機（1 1）結(jié)構(gòu)和原理）結(jié)構(gòu)和原理（2 2）例：）例：磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖1和圖2是其工作原理示意圖。圖1中的長方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長、高、寬分別為l、a、b，前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個電極與負載電阻RL 相連。整個發(fā)電導(dǎo)管處于圖2中磁場線圈產(chǎn)生的勻強磁場里，磁感應(yīng)強度為B，方向如圖所示。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫、高速電離氣體

4、沿導(dǎo)管向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出。由于運動的電離氣體受到磁場作用，產(chǎn)生了電動勢。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場有無而不同。設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速處處相同，且不存在磁場時電離氣體流速為v0，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導(dǎo)管兩端的電離氣體壓強p差維持恒定，求：（1）不存在磁場時電離氣體所受的摩擦阻力F多大；（2）磁流體發(fā)電機的電動勢E的大??；（3）磁流體發(fā)電機發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P。 帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用 四、電磁流量計四、電磁流量計 （1 1）結(jié)構(gòu)和原理）結(jié)構(gòu)和原理 （2 2）例：已知某電磁流量計的圓形導(dǎo)管直徑為）例：已知某電磁流量計的圓形

5、導(dǎo)管直徑為d d。將其。將其某段放在磁感應(yīng)強度為某段放在磁感應(yīng)強度為B B的磁場中，如圖。當導(dǎo)電液流的磁場中，如圖。當導(dǎo)電液流經(jīng)導(dǎo)管時，測得管壁內(nèi)經(jīng)導(dǎo)管時，測得管壁內(nèi)a a、b b兩點的電勢差為兩點的電勢差為U U。求管中。求管中導(dǎo)電液的流量導(dǎo)電液的流量Q Q。帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用 五、質(zhì)譜儀五、質(zhì)譜儀 （1 1）結(jié)構(gòu)和原理）結(jié)構(gòu)和原理 （2 2）例：質(zhì)譜儀可用來分析同位素。試推導(dǎo)不同質(zhì)量）例：質(zhì)譜儀可用來分析同位素。試推導(dǎo)不同質(zhì)量的兩種同位素通過質(zhì)譜儀后打在照相底片上的間距與它的兩種同位素通過質(zhì)譜儀后打在照相底片上的間距與它們的質(zhì)量之間的關(guān)系。們的質(zhì)量之間的關(guān)系。帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用帶電粒子在復(fù)合場中運動的典型應(yīng)用 六、霍爾元件六、霍爾元件 （1 1）結(jié)構(gòu)和原理）結(jié)構(gòu)和原理