电场与磁场在实际中的应用模板.doc

电场和磁场在实际中应用
关键点一 速度选择器
即学即用
,一束质量、 速度和电荷量不一样正离子垂直地射入匀强磁场和 匀强电场正交区域里,结果发觉有些离子保持原来运动方向,,发觉这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场离子,可得出结论 （ ）


答案 D
关键点二 质谱仪
即学即用
,,经过加速电场加速后,进入一平行板电容器C中,电场强度为E电场和磁感应强度为B1磁场相互垂直,含有某一速度离子将沿图中所表示直线穿过两板间空间而不发生偏转,再进入磁感应强度为B2匀强磁场,,证实离子质量为m=.
答案 离子被加速后进入平行板电容器,受到水平电场力和洛伦兹力平衡才能够竖直向上进入上面匀强磁
场,由qvB1=qE得v=E/B1,在匀强磁场中,将v代入,可得m=.
关键点三 回旋加速器
即学即用
,其关键部分是两个
D形金属盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,方便在盒间窄缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝全部得到加速,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,,质量为m,粒子最大回转半径Rm,其运动轨迹图所表示.
求:（1）两个D形盒内有没有电场?
（2）离子在D形盒内做何种运动?
（3）所加交流电频率是多大?
（4）离子离开加速器速度为多大? 最大动能为多少?
答案 （1）无电场
（2）做匀速圆周运动,每次加速以后半径变大
（3） （4）
关键点四 霍尔效应
即学即用
,厚度为h、 宽度为d导体板放在垂直于它磁感应强度为B匀强磁场中,当电流经过导体板时,在导体板上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,,当磁场不太强时,电势差U、 电流I和B关系为U=:外部磁场洛伦兹力使运动电子聚集在导体板一侧,在导体板另一侧会出现多出正电荷,,,电子平均定向速度为v,电荷量为e,回复下列问题:
（1）达成稳定状态时,导体板上侧面A电势 下侧面A′电势（填“高于”“低于”或“等于”）;
（2）电子所受洛伦兹力大小为 ;
（3）当导体板上下两侧之间电势差为U时,电子所受静电力大小为 ;
（4）由静电力和洛伦兹力平衡条件,证实霍尔系数为k=,其中n代表导体板单位体积中电子个数.
答案 （1）低于 （2）evB （3）e
（4）由F=F电得evB=e  U=hvB
导体中经过电流I=nev·d·h
由U=k得hvB=k=k
得k=
题型1 带电粒子在组合场中运动
【例1】图所表示,在y>0空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面（纸面）、 质量为m带正电运动粒子,经过y轴上y=h处点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向,经过x轴上x=2h处P2点进入磁场,并经过y轴上y=-:
（1）电场强度大小.
（2）粒子抵达P2时速度大小和方向.
（3）磁感应强度大小.
答案 （1） （2）,和x轴成45°角 （3）
题型2 带电粒子在重合场中运动
【例2】图所表示,在足够大空间范围内,同时存在着竖直向上匀强电场和垂直纸面向里匀强磁场,磁感应强度B= ,其电荷量和质量之比=4 C/kg,所受重力和电场力大小相等;小球2不带电,= m/s水平速度和小球2正碰, ,且一直保持在同一竖直平面内.（取
g=10 m/s2）
（1）电场强度E大小是多少?
（2）两小球质量之比是多少?
答案 （1） N/C （2）11
题型3 科技物理
【例3】