期末复习磁场PPT省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页 一个工具一个工具:磁感线磁感线 两个作用两个作用:安培力安培力 F F安安=IlB=IlB （B B I I ）洛仑兹力洛仑兹力 f f洛洛=qvB=qvB（B Bv v ）三个思绪三个思绪:受力分析受力分析 运动分析运动分析 能量动量能量动量四个应用四个应用:速度选择器速度选择器 质谱仪质谱仪 盘旋加速器盘旋加速器 磁流体发电机磁流体发电机五个细节五个细节:立体问题立体问题 模块问题模块问题 比较问题比较问题 迁移问题迁移问题 选择问题选择问题第2页一、基本概念一、基本概念1磁场产生磁场产生磁极磁极周围有磁场。周围有磁场。电流电流周围有磁场（奥斯特）。周围有磁场（奥斯特）。安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），说），认为认为磁极磁场和电流磁极磁场和电流磁场都是由电荷运磁场都是由电荷运动产生。动产生。改变电场在周围空间产生磁场（麦改变电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。克斯韦）。第3页2磁场基本性质磁场基本性质 磁场磁场对放入其中磁极和电流有磁场力作用对放入其中磁极和电流有磁场力作用（对磁（对磁极极一定一定有力作用；对电流只是有力作用；对电流只是可能可能有力作用，有力作用，当电当电流和磁感线平行时不受磁场力作用流和磁感线平行时不受磁场力作用）。这一点应该）。这一点应该跟电场基本性质相比较。跟电场基本性质相比较。3磁感应强度磁感应强度 条件：条件：匀强磁场匀强磁场；或；或L很小，且很小，且L B 磁感应强度是磁感应强度是矢量矢量。单位是。单位是特斯拉特斯拉，符号为，符号为T1T=1N/(A m)=1kg/(A s2)第4页4磁感线磁感线 用来形象地描述磁场中各点磁场方向和强弱曲线。用来形象地描述磁场中各点磁场方向和强弱曲线。磁感线上每一点切线方向就是该点磁场方向磁感线上每一点切线方向就是该点磁场方向，也，也就是在该点就是在该点小磁针静止时小磁针静止时N极指向极指向。磁感线。磁感线疏密疏密表示磁场强弱表示磁场强弱。磁感线是磁感线是闭合曲线闭合曲线（和静电场电场线不一样）。（和静电场电场线不一样）。几个磁场磁感线：几个磁场磁感线：第5页安培定则（安培定则（右手右手螺旋定则）：对直螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上磁感线电流，大拇指指中心轴线上磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部磁感线方向。管内部磁感线方向。第6页5磁通量磁通量 能够认为磁通量就是穿过某个面磁感线条数。能够认为磁通量就是穿过某个面磁感线条数。1Wb=1T m2=1V s=1kg m2/(A s2)假如在磁感应强度为假如在磁感应强度为B匀强磁场匀强磁场中有中有一个一个与磁场方向垂直与磁场方向垂直平面，其面积为平面，其面积为S，则定义，则定义B与与S乘积为穿过这个面磁通量，乘积为穿过这个面磁通量，用用表示。表示。是标量是标量，不过有方向（进，不过有方向（进该面或出该面）。该面或出该面）。单位为韦伯，符号为单位为韦伯，符号为Wb。在在匀匀强强磁磁场场中中，当当B与与S夹夹角角为为时时，有有=BS 。第7页二、安培力二、安培力（磁场对电流作用力）（磁场对电流作用力）方向由方向由左手左手定则确定定则确定条件：条件：L 与与 B 垂直垂直（二者平行时不受安培力）（二者平行时不受安培力）第8页例例1如图所表示，能够自由移动竖直导线中通有向如图所表示，能够自由移动竖直导线中通有向下电流，不计通电导线重力，仅在磁场力作用下，下电流，不计通电导线重力，仅在磁场力作用下，导线将怎样移动？导线将怎样移动？INSPQB从左向右看，导线将顺时针转动，同时向右运动从左向右看，导线将顺时针转动，同时向右运动第9页例例2条形磁铁放在粗糙水平面上，正中正上方有一条形磁铁放在粗糙水平面上，正中正上方有一导线，通有图示方向电流后，磁铁对水平面压力将会导线，通有图示方向电流后，磁铁对水平面压力将会_（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁摩（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁摩擦力大小为擦力大小为_。NSIFF第10页例例4如如图图所所表表示示，光光滑滑导导轨轨与与水水平平面面成成角角，导导轨轨宽宽L。匀匀强强磁磁场场磁磁感感应应强强度度为为B。金金属属杆杆长长也也为为L，质质量量为为m，水水平平放放在在导导轨轨上上。当当回回路路总总电电流流为为I1时时，金金属属杆杆恰恰好好能能静静止止。求求：B最最少少多多大大？这这时时B方方向向怎怎样样？若若保保持持B大大小小不不变变而而将将B方方向向改改为为竖竖直直向向上上，应应把把回回路路总总电电流流I2调调到到多多大大才才能能使使金金属属杆杆保保持持静静止止？E30BARmgNFGFminB方向垂直导轨平面向上方向垂直导轨平面向上第11页mgNFGFminBFmgNFGFminB画侧视图！画侧视图！第12页三、洛伦兹力三、洛伦兹力 方向用方向用左手左手定则判断，定则判断，四指必须指电流方向四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动方向；对负（不是速度方向），即正电荷定向移动方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向反方向。电荷，四指应指负电荷定向移动方向反方向。正电荷：正电荷：v 方向，负电荷：方向，负电荷：-v 方向方向 运动电荷运动电荷在磁场中受到磁场力叫洛伦兹力，在磁场中受到磁场力叫洛伦兹力，它它是安培力微观表现是安培力微观表现。IBF安安F条件：条件：v 与与 B 垂直垂直（v 与与B 平行时不受洛仑兹力平行时不受洛仑兹力）第14页例例6.电视机显象管偏转线圈示意图如右，即时电流电视机显象管偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所表示。该时刻由里向外射出电子流将向方向如图所表示。该时刻由里向外射出电子流将向哪个方向偏转？哪个方向偏转？i向左偏向左偏F第15页例例7磁磁流流体体发发电电机机原原理理如如图图。相相距距为为 d 极极板板A、B间间有有高高速速等等离离子子体体喷喷射射，两两极极板板间间有有如如图图方方向向匀匀强强磁磁场场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？vB为正极板为正极板即磁流体发电机电动势即磁流体发电机电动势第16页例例8半导体靠自由电子和空穴（可等效为带半导体靠自由电子和空穴（可等效为带+e 电电量粒子）导电，分为量粒子）导电，分为p型和型和n型两种。型两种。p型半导体中空型半导体中空穴为多数载流子；穴为多数载流子；n型半导体中自由电子为多数载流型半导体中自由电子为多数载流子。用以下试验能够判定一块半导体材料是子。用以下试验能够判定一块半导体材料是p型还是型还是n型：将材料放在匀强磁场中，通以图示方向电流型：将材料放在匀强磁场中，通以图示方向电流I，用电压表比较上下两个表面电势高低，若上极板，用电压表比较上下两个表面电势高低，若上极板电势高，就是电势高，就是p型半导体；若下极板电势高，就是型半导体；若下极板电势高，就是n型半导体。试分析原因。型半导体。试分析原因。B BI IyxzvF第17页zB BI IyxFvn 型：型：注意：注意：电流方向相同时电流方向相同时，正、负离子在，正、负离子在同一个磁场同一个磁场中所受洛伦兹力方向相同，偏转方向相同。中所受洛伦兹力方向相同，偏转方向相同。第18页四、带电粒子在磁场中运动四、带电粒子在磁场中运动 带电粒子在带电粒子在匀强磁场匀强磁场中中仅受仅受洛伦兹力时做洛伦兹力时做匀速圆匀速圆周运动周运动时，时，洛伦兹力充当向心力洛伦兹力充当向心力：进而可知其半径公式和周期公式：进而可知其半径公式和周期公式：第19页例例9图中图中MN表示真空室中垂直于纸面平板，它一侧表示真空室中垂直于纸面平板，它一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为大小为B。一带电粒子从平板上狭缝。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板处以垂直于平板初速初速v射入磁场区域，最终抵达平板上射入磁场区域，最终抵达平板上P点。已知点。已知B、v以及以及P到到O距离距离l，不计重力，求此粒子电荷，不计重力，求此粒子电荷e与质量与质量m之比。之比。MNOPlBv第20页例例10如图直线如图直线MN上方有磁感应强度为上方有磁感应强度为B匀强磁场。匀强磁场。正、负电子同时从同一点正、负电子同时从同一点O以与以与MN成成30角一样速度角一样速度v射入磁场（电子质量为射入磁场（电子质量为m，电荷为，电荷为e），它们出射点相），它们出射点相距多远？出射时间差是多少？距多远？出射时间差是多少？MNvBO画好示意图，画好示意图，找圆心、找半径和用对称。找圆心、找半径和用对称。第21页LB yROvv磁偏转磁偏转穿过矩形磁场区。要先画好辅助穿过矩形磁场区。要先画好辅助线（半径、速度及延长线）线（半径、速度及延长线）偏转角偏转角 sin=L/R侧移由侧移由 R 2=L2+(R-y)2经历时间经历时间注意注意：这里：这里出射速度反向延长线与初速度延长线出射速度反向延长线与初速度延长线交点不再是宽度线段中点交点不再是宽度线段中点，区分于抛物线区分于抛物线。第22页穿过圆形磁场区穿过圆形磁场区。画好辅助线（半径、速度、轨。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆圆心、连心线）迹圆圆心、连心线）vrArvAvRO偏角：偏角：经历时间经历时间：注意：由对称性，出射线反向延长必过磁场圆圆心注意：由对称性，出射线反向延长必过磁场圆圆心第23页五、带电粒子在复合场中运动五、带电粒子在复合场中运动1速度选择器速度选择器 正交匀强磁场和匀强电场组成正交匀强磁场和匀强电场组成速度选择器速度选择器。qEqvBv 若若vE/B，则则向上偏转向上偏转，偏转过程速率减小偏转过程速率减小；若若vE/B，则则向下偏转向下偏转，偏转过程速率增大偏转过程速率增大。带电粒子带电粒子必须以唯一确定速度（必须以唯一确定速度（v=E/B、方向、方向向向右右）才能沿直线匀速经过速度选择器。不然将发生才能沿直线匀速经过速度选择器。不然将发生偏转。偏转。第24页例例11某带电粒子从图中速度选择器左端由中点某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以垂以垂直于电场和磁场速度直于电场和磁场速度v0向右射去，从右端中心向右射去，从右端中心a下方下方b点点以速度以速度v1射出；若增大磁感应强度射出；若增大磁感应强度B，该粒子将打到，该粒子将打到a点上方点上方c点，且有点，且有ac=ab，则该粒子带，则该粒子带_电；第二电；第二次射出时速度为次射出时速度为_。cabv0qEqvB第25页例例12如如图图所所表表示示，一一个个带带电电粒粒子子两两次次以以一一样样垂垂直直于于场场线线初初速速度度v0分分别别穿穿越越匀匀强强电电场场区区和和匀匀强强磁磁场场区区，场区宽度均为场区宽度均为L偏转角度均为偏转角度均为，求，求E BLEv0BLv0在磁在磁场场中偏中偏转转：在电场中偏转：在电场中偏转：能够证实：当偏转角相同时侧移必定不一样能够证实：当偏转角相同时侧移必定不一样(电场中侧移较电场中侧移较大大)；当侧移相同时，偏转角必定不一样（磁场中偏转角较大）；当侧移相同时，偏转角必定不一样（磁场中偏转角较大）第26页2带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下运动带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下运动（电场、磁场均为匀强场）（电场、磁场均为匀强场）例例13一个一个带电微粒带电微粒在图示正交匀强电场和匀强磁场在图示正交匀强电场和匀强磁场中中在竖直面内做匀速圆周运动在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必定带。则该带电微粒必定带_，旋转方向为，旋转方向为_。若已知圆半径为。若已知圆半径为r，电场强，电场强度为度为 E 磁感应强度为磁感应强度为 B，则线速度为，则线速度为_。BE负电，负电，带电微粒在三个场共同作用下做带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动。必定是电场力和重力匀速圆周运动。必定是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力平衡，而洛伦兹力充当向心力！逆时针，逆时针，v=qBr/m=gBr/E第27页例例14质量为质量为 m 带电量为带电量为 q 小球套在竖直放置绝缘杆小球套在竖直放置绝缘杆上，球与杆间动摩擦因数为上，球与杆间动摩擦因数为。匀强电场和匀强磁场。匀强电场和匀强磁场方向如图所表示，电场强度为方向如图所表示，电场强度为 E，磁感应强度为，磁感应强度为 B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场也足够大，场也足够大，求运动过程中小球最大加速度和最大速求运动过程中小球最大加速度和最大速度。度。EBqEqvBmgfN最大加速度为最大加速度为 g，此时有：，此时有：qvB=qE，N=0，f=0当摩擦力和重力大小相等时，当摩擦力和重力大小相等时，小球速度到达最大小球速度到达最大 第28页问题：问题：若将磁场反向，其余条件不变。最大加速度若将磁场反向，其余条件不变。最大加速度和最大速度又各是多少？何时出现？和最大速度又各是多少？何时出现？开始加速度最大开始加速度最大为为摩擦力等于重力摩擦力等于重力时时速度最大，速度最大，为为EBqEqvBmgfN第29页六、质谱仪六、质谱仪 加速器加速器 1质谱仪。质谱仪。能够用来测定带电粒子荷质比。也能够能够用来测定带电粒子荷质比。也能够在已知电量情况下测定粒子质量。在已知电量情况下测定粒子质量。带电粒子质量带电粒子质量m，电荷量，电荷量q，由电压，由电压U加速后垂直进入加速后垂直进入磁感应强度为磁感应强度为B匀强磁场，匀强磁场，设轨道半径为设轨道半径为r，有：，有：第30页 带电粒子质量带电粒子质量m，电，电荷量荷量q，以速度，以速度v穿过速度穿过速度选择器（电场强度选择器（电场强度E，磁，磁感应强度感应强度B1），垂直进入），垂直进入磁感应强度为磁感应强度为B2匀强磁场。匀强磁场。设轨道半径为设轨道半径为r，则有：，则有：第31页3盘旋加速器盘旋加速器 2直线加速器直线加速器 第32页 一个工具一个工具:磁感线磁感线 两个作用两个作用:安培力安培力 F F安安=IlB=IlB （B B I I）洛仑兹力洛仑兹力 f f洛洛=qvB=qvB（B Bv v ）三个思绪三个思绪:受力分析受力分析 运动分析运动分析 能量动量能量动量四个应用四个应用:速度选择器速度选择器 质谱仪质谱仪 盘旋加速器盘旋加速器 磁流体发电机磁流体发电机五个细节五个细节:立体问题立体问题 模块问题模块问题 比较问题比较问题 迁移问题迁移问题 选择问题选择问题_8810103377第33页例例:如图所表示，能够自由移动竖直导线中通有向左如图所表示，能够自由移动竖直导线中通有向左电流，不计通电导线重力，仅在固定蹄形磁铁磁场电流，不计通电导线重力，仅在固定蹄形磁铁磁场力作用下，导线将怎样移动？力作用下，导线将怎样移动？从上向下看，导线将逆时针转动，同时向下运动从上向下看，导线将逆时针转动，同时向下运动N NS SI_第34页1.1.核电站反应堆是靠熔化钠来传递核燃料棒产生热量核电站反应堆是靠熔化钠来传递核燃料棒产生热量.为了防止核泄漏为了防止核泄漏,惯用惯用“电磁泵电磁泵”来抽送这些高温来抽送这些高温金属液体金属液体.下列图表示这种泵结构，下列图表示这种泵结构，N N、S S为磁铁两为磁铁两极，极，c c为放在磁场中耐热导管，熔融钠从其中流过，为放在磁场中耐热导管，熔融钠从其中流过，钠液流动方向如图中速度钠液流动方向如图中速度v v所表示所表示.要使钠液加速，要使钠液加速，加在导管中钠液电流方向应为加在导管中钠液电流方向应为:A A.由上而下（由上而下（a ac c）B B.由下而上（由下而上（c ca a）C C.逆着逆着 v v 方向（方向（b ba a）D D.顺着顺着 v v 方向（方向（a ab b）_第35页2.2.如图所表示，有一重力为如图所表示，有一重力为G G带电小球，从两竖直带带电小球，从两竖直带等量异种电荷平行板电容器上方高等量异种电荷平行板电容器上方高h h处自由落下，处自由落下，两板间还有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里两板间还有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.则则小球在经过板间过程中小球在经过板间过程中:A A.一定做曲线运动一定做曲线运动 B B.可能做匀速直线运动可能做匀速直线运动 C C.可能做变加速直线运动可能做变加速直线运动 D D.机械能可能不变机械能可能不变_第36页3.3.如图甲所表示，一个质量为如图甲所表示，一个质量为m m、电荷量为、电荷量为+q q带电粒带电粒子，不计重力子，不计重力.在在a a点以某一初速度水平向左射入磁点以某一初速度水平向左射入磁场区域场区域I I，沿曲线，沿曲线abcdabcd运动，运动，abab、bcbc、cdcd都是半径都是半径为为R R圆弧圆弧.粒子在每段圆弧上运动时间都为粒子在每段圆弧上运动时间都为t t.要求由要求由纸面垂直向外磁感应强度为正，则磁场区域纸面垂直向外磁感应强度为正，则磁场区域I I,II,II,IIIIII三部分磁感应强度三部分磁感应强度B B随随x x改变关系可能是乙图中改变关系可能是乙图中:_第37页4.4.一根轻易形变弹性导线，两端固定一根轻易形变弹性导线，两端固定.导线中通有电导线中通有电流，方向如图中箭头所表示流，方向如图中箭头所表示.当没有磁场时，导线当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外匀强磁场时，描述导线状态四个或垂直于纸面向外匀强磁场时，描述导线状态四个图示中正确是图示中正确是:_第38页5.5.如图所表示四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，如图所表示四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线受安培力是其中通电导线受安培力是:_I I I II I I I第39页6.6.地球大气层外部有一层复杂电离层，既分布有地磁地球大气层外部有一层复杂电离层，既分布有地磁场，也分布有电场场，也分布有电场,假设某时刻在该空间中有一小假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所表示电场和磁场；电场方向在纸面区域存在如图所表示电场和磁场；电场方向在纸面内斜向左下方，磁场方向垂直纸面向里内斜向左下方，磁场方向垂直纸面向里.此时一带此时一带电宇宙粒子，恰以速度电宇宙粒子，恰以速度v v垂直于电场和磁场射入该垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，相关该带电区域，不计重力作用，则在该区域中，相关该带电粒子运动情况可能是粒子运动情况可能是:A A.仍作直线运动仍作直线运动 B B.马上向左下方偏转马上向左下方偏转 C C.马上向右上方偏转马上向右上方偏转 D D.可能做匀速圆周运动可能做匀速圆周运动_第40页7.7.北半球某处，地磁场水平分量北半球某处，地磁场水平分量B B1 1=0.810=0.8104 4T T，竖直，竖直分量分量B B2 2=0.510=0.5104 4T T，海水向北流动，海水向北流动.海洋工作者测海洋工作者测量海水流速时，将两极板插入此处海水中，保持两量海水流速时，将两极板插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距d d=20=20m m，如图所表示如图所表示.与两极板相连电压表与两极板相连电压表(可看作理想电压可看作理想电压表表)示数为示数为U U=0.2=0.2mVmV，则：，则：A A.西极板电势高，东极板电势低西极板电势高，东极板电势低 B B.西极板电势低，东极板电势高西极板电势低，东极板电势高 C C.海水流速大小为海水流速大小为0.1250.125m m/s s D D.海水流速大小为海水流速大小为0.20.2m m/s s_第41页8.8.带电粒子以速度带电粒子以速度v v沿沿CBCB方向点射入一横截面为正方方向点射入一横截面为正方形区域，形区域，C C、B B均为该正方形两边中点，不计粒子均为该正方形两边中点，不计粒子重力重力.当区域内有平行纸面竖直方向匀强电场当区域内有平行纸面竖直方向匀强电场E E时，时，粒子从粒子从A A点飞出，所用时间为点飞出，所用时间为t t1 1，当区域内有垂直，当区域内有垂直纸面向里匀强磁场纸面向里匀强磁场B B时，粒子也从时，粒子也从A A点飞出，所用点飞出，所用时间为时间为t t2 2，则以下说法正确是，则以下说法正确是:A A.t t1 1 t t2 2 C C.D D._第42页9.9.真空中存在竖直向上匀强电场和水平方向匀强磁场，真空中存在竖直向上匀强电场和水平方向匀强磁场，一质量为一质量为m m，带电量为物体以速度在竖直平面内做，带电量为物体以速度在竖直平面内做半径为半径为R R匀速圆周运动，假设匀速圆周运动，假设t t=0=0时刻物体在轨迹最时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，电势能也为零，那么，以下低点且重力势能为零，电势能也为零，那么，以下说法正确是说法正确是:A A.物体带正电且逆时针转动物体带正电且逆时针转动 B B.物体运动过程中，机械能守恒，物体运动过程中，机械能守恒，且机械能为且机械能为 C C.物体运动过程中，重力势能随物体运动过程中，重力势能随 时间改变关系为时间改变关系为 D D.物体运动过程中，电势能随时间改变关系物体运动过程中，电势能随时间改变关系 为为_第43页10.10.某塑料球成型机工作时，能够喷出速度某塑料球成型机工作时，能够喷出速度v v0 0=10=10m m/s s塑料小球，塑料小球，已知喷出每个小球质量已知喷出每个小球质量m m=1.010=1.010-4-4kgkg，而且在喷出时已，而且在喷出时已带了带了q q=1.0101.010-4-4C C电荷量电荷量.如图所表示，小球从喷口飞出如图所表示，小球从喷口飞出后，先滑过长后，先滑过长d d=1.5=1.5m m水平光滑绝缘轨道，而后又过半径水平光滑绝缘轨道，而后又过半径R R=0.4=0.4m m圆弧形竖立光滑绝缘轨道圆弧形竖立光滑绝缘轨道.今在水平轨道上方加上今在水平轨道上方加上水平向右电场强度大小为水平向右电场强度大小为E E匀强电场，小球将恰好从圆弧匀强电场，小球将恰好从圆弧轨道最高点轨道最高点MM处水平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂处水平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里匀强磁场后，小球将恰好从圆弧轨道上与圆直纸面向里匀强磁场后，小球将恰好从圆弧轨道上与圆心等高心等高N N点脱离轨道，最终落入放在地面上接地良好金属点脱离轨道，最终落入放在地面上接地良好金属容器内，容器内，g g=10=10m m/s s2 2，求：，求：（1 1）所加电场电场强度）所加电场电场强度E E；（2 2）所加磁场磁感应强度）所加磁场磁感应强度B B._第44页11.11.飞行时间质谱仪能够对气体分子进行分析飞行时间质谱仪能够对气体分子进行分析.如图所表示，在如图所表示，在真空状态下，脉冲阀真空状态下，脉冲阀P P喷出微量气体，经激光照射产生不一喷出微量气体，经激光照射产生不一样价位正离子，自样价位正离子，自a a板小孔进入板小孔进入a a、b b间加速电场，从间加速电场，从b b板小板小孔射出，沿中线方向进入孔射出，沿中线方向进入MM、N N板间偏转控制区，抵达荧光板间偏转控制区，抵达荧光屏屏.已知元电荷电量为已知元电荷电量为e e，a a、b b板间距为板间距为d d，极板，极板MM、N N长度和长度和间距均为间距均为L L.不计离子重力及进入不计离子重力及进入a a板时初速度板时初速度.（1 1）当）当a a、b b间电压为间电压为U U1 1时，在时，在MM、N N间加上适当电压间加上适当电压U U2 2，为使离子抵达荧光屏，请导出离子全部飞行时间为使离子抵达荧光屏，请导出离子全部飞行时间t t与比与比 荷荷 之间关系式；之间关系式；（2 2）去掉偏转电压）去掉偏转电压U U2 2，在，在MM、N N间区间区 域加上垂直于纸面匀强磁场，域加上垂直于纸面匀强磁场，磁感应强度为磁感应强度为B B.若进入若进入a a、b b间所间所 有离子质量均为有离子质量均为m m，要使全部，要使全部 离子均能经过控制区从右侧飞出离子均能经过控制区从右侧飞出 打到荧光屏上，打到荧光屏上，a a、b b间加速电间加速电 压压U U1 1最少为多少？最少为多少？_第45页12.12.如图所表示，质量为如图所表示，质量为m m铜棒搭在铜棒搭在U U形导线框右端，形导线框右端，棒长和框宽均为棒长和框宽均为L L，磁感应强度为，磁感应强度为B B匀强磁场方向匀强磁场方向竖直向下竖直向下.电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落抛出去，下落h h后落在水平面上，水平位移为后落在水平面上，水平位移为s s.求求闭合电键后经过铜棒电荷量闭合电键后经过铜棒电荷量Q Q._第46页