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1、五、复合场中的特殊物理模型1.粒子速度选择器如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度Vo,进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中岀去，则有qv0B=qE?v0=E/B,若v=v0=E/B,粒了做直线运动，与粒了电量、电性、质量无关若vE/B,洛伦兹力人，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功,动能减少.2•磁流体发电机如图所示，由燃烧室O燃烧电离成的正、负离子（等离子体）x以高速。喷入偏转磁场B屮.在洛伦兹力作用下，正、负离子分别向上、下
2、极板偏转、积累，从而在板间形成一个向下的电场.两板间形成一定的Hi势差.当qvB=qU/d时电势差稳定U=dvB,这就相当于一个可以对外供电的电源.3•屯磁流量计.电磁流量计原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d,用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向介流动.导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，a,b间出现电势差.当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定.由Bqv=Eq=Uq/d,可得v=U/Bd・流量Q=Sv=兀Ud/4B4•质谱仪：如图所示：组成：离子源0,加速场U,速度选择器（E,B
3、）,偏转场B2,胶片.选择器中:Bqv=Eq=>原理：加速场中qU=%mv2偏转场中:d=2r,qvB2=mv2/r比荷:红王mB}B2d质量作用：主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素.5•回旋加速器如图所示：组成：两个D形盒，大型电磁铁，高频振荡交变电压,两缝间可形成电压U作用：电场用来对粒子（质子、氛核,a粒子等）加速，磁场用来使粒子冋旋从而能反复加速.高能粒子是研究微观物理的重要手段.要求：粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期.关于回旋加速器的几个问题:（1）回旋加速器中的D形盒，它的作用是静电屏蔽，使带电粒子在圆周
4、运动过程中只处在磁场中而不受电场的于扰，以保证粒子做匀速圆周运动'(2)冋旋加速器屮所加交变电压的频率f,与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等：f亠业T2勿(2)回旋加速器最后使粒子得到的能量,可由公式ek=^=^L来计22m算,在粒子电量，、质量m和磁感应强度B—定的情况下，回旋加速器的半径R越大，粒子的能量就越大.电磁感应:1•法拉第电磁感应定律：屯路屮感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源
5、，在电源的内都电流的方向是从低电势流向高屯势。(即：由负到正)2.［感应电动势的大小计算公式］1)E=BLV(垂直平动切割)2)E刊治氓—讐…?(普适公式)g软法拉第电磁（直导体绕一端转动切割）5）*自感〔自=nA4）/At==L—（自感）At3•楞次定律：感应电流與有这样的方向何感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化，这就是楞次定律。内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。B感和I感的方向判定：楞次定律（右手）深刻理解“阻碍”两字的含义（I感的B是阻碍产生I感的原因）B原方向？；B原?变
6、化（原方向是增还是减）；I感方向?才能阻碍变化；再由I感方向确定B感方向。楞次定律的多种表述①从磁通量变化的角度：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。②从导体和磁场的相对运动：导体和磁体发生相对运动时，感应电流的磁场总是阻碍相对运动。③从感应电流的磁场和原磁场：感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。（增反、减同）④楞次定律的特例——右手定则在应用屮常见两种情况：一是磁场不变，导体冋路和对磁场运动；二是导休回路不动，磁场发生变化。磁通量的变化与和对运动具有等效性：磁通量增加相当于导体回路与磁场接近，磁通量减少相当丁导体回路与磁场远
7、离。因此,从导体冋路和磁场相对运动的角度来看，感应电流的磁场总要阻▲寻相对运动；从穿过导体回路的磁通量变化的角度來看，感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化。能量守恒表述：I感效果总要反抗产生感应电流的原因电磁感应现象中的动态分析，就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。一般可归纳为：导体组成的闭合电路屮磁通量发生变化n导体屮产生感应电流n导体受安培力作用n导体所受合力随之变化n导体的加速度变化n其速度随之变化二感应电流也随之变化周而复始地循环，故后加速度小致零（速度将达到最大）导体将以此最大速度做匀速直线运动“阻碍”和“变化”的含义感应电
8、流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍引起感应电流的磁场。因此，不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反。4•电磁感应与力学综合方法：从运动和力
