3.7电场和磁场中的带电粒子(一)
【学习目标】学会分析电磁中带电粒子的运动情况
【实践探究】
1、速度选择器
如图所示,Dl和 D2是两个平行金属板,分别连在电源的两极上,其间有一定的电场强度E,同时在这空间加有垂直于电场方向的磁场,磁感应强度为B.Sl、S2为两个小孔,且Sl与S2连线方向与金属板平行.速度沿Sl、S2连线方向从Sl飞入的带电粒子只有做直线运动才可以从S2飞出,因此能从S2飞出的带电粒子所受的电场力与洛伦兹力平衡,即
故只要带电粒子的速率满足 ,即使电性不同,比荷不同,也可沿直线穿出右侧小孔 S2,而其他速率的粒子要么上偏,要么下偏,无法穿出S2.因此利用这个装置可以达到选择某一速度带电粒子的目的,故称为速度选择器.
2、磁流体发电机原理如图,等离子体高速从左向右喷射,两极板间有如图方向的匀强磁场.该发电机哪个极板为正极?两板间最大电压为多少?(已知磁感应强度B、两极板间距离L、等离子体喷射速度v)
【典型例题】
例1、如图所示,一束质量和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域,发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转,如果让这些不偏转离子进入另一匀强磁场中,发现这束离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场的离子,可得出结论
A. 它们的动能一定各不相同 B. 它们的电量一定各不相同
C. 它们的质量一定各不相同 D. 它们的电量与质量之比一定各不相同
例2、正方形abcd内有方向如图的场强为E的匀强电场和