高中物理洛伦兹力的应用.
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答案：AB
四．霍尔效应
课后作业：如图所示，在y>0的空间中存在着匀强电场， 场强沿轴负方向；在y<0的空间中，存在匀强磁场，磁 场的方向垂直于平面xy（纸面）向外。一电量为q，质 量为m的带电运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速 率为，方向沿x轴正方向；然后经过x轴上x=2h处的点 P2进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点。不计重力。 求 （1）电场强度的大小 （2）粒子到达P2时的速度大小和方向 （3）磁感应强度的大小
解得： v 2Uq (1) m
离子在磁场B中做圆周运动的半径为：
r mv (2) qB
将（1）式带入（2）式可得： D
2Uqm
S3
r
wk.baidu.com
qB
三、回旋加速器
要认识原子核内部的情况，必须把核“打开”进 行“观察”。然而，原子核被强大的核力约束，只有 用极高能量的粒子作为“炮弹”去轰击，才能把它 “打产开生”这。些高能“炮弹”的“工厂”就是各种各样的 粒子加速器
(1)带电离子加速时速度越大半
径就越大，它的运动周期是否会
R
变化？
由
可知周期
不会变化
（2）设D形盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为
B，则质量为m、电量为q的带电离子加速后的最大速
度是多大？
R mv qB
v qBR m
世界最大的回旋加速器
1. 关于回旋加速器中电场和磁场的说法中正确 的是
A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用
例题一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器
下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然 后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强 度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。
（1）求粒子进入磁场
时的速度
（2）求粒子在磁场中
D
运动的轨道半径
S3
解:离子在S1S2间加速时，电场力做功，所以： Uq 1 mv2 2
洛沦兹力的应用
一.速度选择器
在电、磁场中，若不计重力，则：
qE qvB
1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负关； 2.注意电场和磁场的方向搭配。
练习：如图所示，一速度选择器离子源中射出一 束速度各异的带电粒子（重力忽略不计），已知 电场强度为300N / C ，磁感应强度为20T，求速度 多大的粒子才能从小孔S射出？
设计思路：
最初设想—直线加速
最终设想—环形加速
两D形盒缝隙间加有高频交变电压，如果交 变电压的周期正好与离子运动的周期相同，离 子就可以持续的被加速。
1930年美国的劳伦斯制成了世界上第一台 回旋加速器。他因发明和发展了回旋加速器获 得了1939年的诺贝尔物理学奖。
第一台回旋加速器
劳伦斯
讨论与交流
二.质谱仪 质谱仪最初是由汤姆生的学
生阿斯顿设计的，他用质谱仪 发现了氖20和氖22，证实了同 位素的存在。
作用：
测量带电粒子的质量和分析同位素
荣获1922年诺贝尔化学奖
阿斯顿
质谱仪的结构图
例题：如图所示，一束质量为m的带电离子，电 量为q，水平的经小孔S1进入由匀强电场E和匀强 磁场B1的区域。只有那些轨迹不发生偏转的离子 才能通过S2，进入另一个匀强磁场B2中，求进入 B2的离子的运动轨道半径是多大？
解：当粒子所受的电场力和洛 伦兹力大小相等，方向相反时， S 粒子才能飞出速度选择器。
qE qvB
v E 300 m / s 15m / s B 20
2如图所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平向 外，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此 区域，则 （ AC ） A．若电子从左向右水平飞入，电子也沿直线运动 B．若电子从左向右水平飞入，电子将向上偏转 C．若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转 D．若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转
B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的
C.只有电场能对带电粒子起加速作用
D.磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速 圆周运动
答案：CD
2. 关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量， 下列说法正确的是 A.与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 B.与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大 C.与加速器的电场有关，电场越强，能量越大 D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和 电荷量越大，能量越大
四．霍尔效应
课后作业：如图所示，在y>0的空间中存在着匀强电场， 场强沿轴负方向；在y<0的空间中，存在匀强磁场，磁 场的方向垂直于平面xy（纸面）向外。一电量为q，质 量为m的带电运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速 率为，方向沿x轴正方向；然后经过x轴上x=2h处的点 P2进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点。不计重力。 求 （1）电场强度的大小 （2）粒子到达P2时的速度大小和方向 （3）磁感应强度的大小
解得： v 2Uq (1) m
离子在磁场B中做圆周运动的半径为：
r mv (2) qB
将（1）式带入（2）式可得： D
2Uqm
S3
r
wk.baidu.com
qB
三、回旋加速器
要认识原子核内部的情况，必须把核“打开”进 行“观察”。然而，原子核被强大的核力约束，只有 用极高能量的粒子作为“炮弹”去轰击，才能把它 “打产开生”这。些高能“炮弹”的“工厂”就是各种各样的 粒子加速器
(1)带电离子加速时速度越大半
径就越大，它的运动周期是否会
R
变化？
由
可知周期
不会变化
（2）设D形盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为
B，则质量为m、电量为q的带电离子加速后的最大速
度是多大？
R mv qB
v qBR m
世界最大的回旋加速器
1. 关于回旋加速器中电场和磁场的说法中正确 的是
A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用
例题一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器
下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然 后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强 度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。
（1）求粒子进入磁场
时的速度
（2）求粒子在磁场中
D
运动的轨道半径
S3
解:离子在S1S2间加速时，电场力做功，所以： Uq 1 mv2 2
洛沦兹力的应用
一.速度选择器
在电、磁场中，若不计重力，则：
qE qvB
1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负关； 2.注意电场和磁场的方向搭配。
练习：如图所示，一速度选择器离子源中射出一 束速度各异的带电粒子（重力忽略不计），已知 电场强度为300N / C ，磁感应强度为20T，求速度 多大的粒子才能从小孔S射出？
设计思路：
最初设想—直线加速
最终设想—环形加速
两D形盒缝隙间加有高频交变电压，如果交 变电压的周期正好与离子运动的周期相同，离 子就可以持续的被加速。
1930年美国的劳伦斯制成了世界上第一台 回旋加速器。他因发明和发展了回旋加速器获 得了1939年的诺贝尔物理学奖。
第一台回旋加速器
劳伦斯
讨论与交流
二.质谱仪 质谱仪最初是由汤姆生的学
生阿斯顿设计的，他用质谱仪 发现了氖20和氖22，证实了同 位素的存在。
作用：
测量带电粒子的质量和分析同位素
荣获1922年诺贝尔化学奖
阿斯顿
质谱仪的结构图
例题：如图所示，一束质量为m的带电离子，电 量为q，水平的经小孔S1进入由匀强电场E和匀强 磁场B1的区域。只有那些轨迹不发生偏转的离子 才能通过S2，进入另一个匀强磁场B2中，求进入 B2的离子的运动轨道半径是多大？
解：当粒子所受的电场力和洛 伦兹力大小相等，方向相反时， S 粒子才能飞出速度选择器。
qE qvB
v E 300 m / s 15m / s B 20
2如图所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平向 外，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此 区域，则 （ AC ） A．若电子从左向右水平飞入，电子也沿直线运动 B．若电子从左向右水平飞入，电子将向上偏转 C．若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转 D．若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转
B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的
C.只有电场能对带电粒子起加速作用
D.磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速 圆周运动
答案：CD
2. 关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量， 下列说法正确的是 A.与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 B.与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大 C.与加速器的电场有关，电场越强，能量越大 D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和 电荷量越大，能量越大