徐老师博客 - 苏州微光

仪器

原理示意图

说明

速度选择器

1.平行板间匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度互相垂直，带电粒子沿直线匀速通过速度选择器时有，可得。

2.只能选择粒子的速度，不能选择粒子的电性、电荷量、质量

质谱仪

加速电场：。

偏转磁场：。

解得，当加速电场和偏转磁场一定时，粒子打在照相底片上的位置只与粒子的比荷有关，质谱仪可以用来分离比荷不同的粒子

回旋加速器

1.工作原理

（1）交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等；

（2）粒子每经过一次形盒间缝隙被加速一次。

2.最大动能

（1）由，，联立解得；

（2）粒子获得的最大动能由磁感应强度和形盒半径决定，与加速电压大小无关。

3.粒子在磁场中运动的总时间

粒子在磁场中运动一个周期，被电场加速两次，每次动能增加，加速次数，则粒子在磁场中运动的总时间

霍尔元件

1.高为、宽为的导体（自由电荷是电子或正电荷）置于磁感应强度为的匀强磁场中，当电流通过导体时，在导体的上表面和下表面之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应，此电势差称为霍尔电压。

2.上、下表面电势高低的分析方法：确定形成电流的电荷的电性确定其运动方向判断其受到的洛伦兹力的方向根据上、下表面电荷的正负判断电势高低。

3.霍尔电压的计算：导体中的自由电荷（设电荷量为）在洛伦兹力作用下偏转，、间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，、间的电势差就保持稳定，由，，，联立得，称为霍尔系数

磁流体发电机

1.原理：等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，正、负带电粒子在洛伦兹力的作用下发生偏转，、两板间产生电势差。

2.电动势：当发电机外电路断路，正、负带电粒子所受电场力和洛伦兹力平衡时，两极板间达到最大电势差，则，即，则电动势。

3.内阻：、间等离子体的电阻相当于电源内阻，根据电阻定律，，其中为金属板面积。

4.闭合回路中的电流

电磁流量计

1.流量单位时间内流过管道横截面的液体的体积。

2.原理：圆柱形管道直径为，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向右流动。导电液体中的正、负带电粒子向右运动时在洛伦兹力作用下发生偏转，使处聚集正电荷，处聚集负电荷，从而在、间产生电势差，。当离子所受静电力和洛伦兹力平衡时，、间的电势差达到最大，有，可得。

3.导电液体的流量