[学习目标]
2.理解速度选择器的原理
3.理解磁流体发电机的工作原理
4.了解霍耳效应
[自主学习creg]
(1)直线加速器汽车空气干燥器
①加速原理:利用加速电场对带电粒子做正功使带电的粒子动能增加,即qU =Δ碳纤维加热膜Ek
②直线加速器的多级加速:教材图3.6—5所示的是多级加速装置的原理图,由动能定理可知,带电粒子经N级的电场加速后增加的动能,ΔEk=q(U1+U2+U3+U4+…Un)
③直线加速器占有的空间范围大,在有限的空间内制造直线加速器受到一定的限制。
(2)回旋加速器
①由美国物理学家劳伦斯于1932年发明。
②其结构教材图3.6—6所示。核心部件为两个D形盒(加匀强磁场)和其间的夹缝(加交变电场)
③加速原理:
磁场的作用:_____________________________________________
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电场的作用:________________________________________________
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交变电压的作用:__________________________________________
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带电粒子经加速后的最终能量:(运动半径最大为D形盒的半径R)
________________________________________________________________________________讨论:要提高带电粒子的最终能量,应采取什么措施?
2.速度选择器:
如图所示,a、b是位于真空中的平行金属板,a板带正电,b板带负电,两板间的电场为匀强电场,场强为E同时在两板之间的空间中加匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感拉强度为B 一束电子以大小为v0的速度从左边S处沿图中虚线方向入射,虚线平行于两板,要想使电子在两板间能沿虚线运动,则v0、E、B之间的关系应该是( ) 3.磁流体发电机:
目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机。这种发电机与一般发电机不同,它可以直接把内能转化为电能,它的发电原理是:将一束等离子体(既高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈中性)喷射入磁场,如图所示磁场中捕鱼网具A、锯末板B金属板上会聚集电荷,产生电压。设A、B两平行金属板的面积为S,彼此相距L,等离子体的导电率为σ(即电阻率的倒数),喷入速度为v,板间磁感应强度B与气流方向垂直,与板相连的电阻的阻值为R。问流过R的电流 I为多少?
4.霍耳效应
载流导体放在磁场中,若磁场与电流方向垂直,则在与磁场和电流方向垂直方向上会出现电势差,如图所示
[练习]
一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示,在动脉血管的左右两侧加有匀强磁场,上下两侧安装电极并连接电压表。设血管的直径是d,磁场的磁感强度为B0204电话录音,电压表测出的电压为U,则血流速度大小为多少?流量为多少?