速度选择器的原理是什么

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高中物理质谱仪的速度选择器原理~

高中物理演示实验质谱仪+速度选择器+回旋加速器

1.粒子受力特点:同时受方向相反的电场力和磁场力作用。2.粒子匀速通过速度选择器的条件:电场力和洛伦兹力平衡:qE=qvB,v=E/B速度大小只有满足v=E/B的粒子才能做匀速直线运动。粒子匀速通过速度选择器的两种途径:1.速度v一定时,调节E和B的大小。2.E和B一定时,调节加速电场电压U的大小。

速度选择器是带电粒子在复合场中运动的一个典型的模型,他也是质谱仪的一部分,质谱仪是由粒子源、加速场、速度选择器和偏转场这四部分构成。

当一个带电粒子从粒子源飘出,经过加速场获得一定的速度,然后沿着中线进入速度选择器,在速度选择器中存在电场和磁场,相互垂直的电场和磁场,当粒子进入速度选择器时,

如果它受力平衡,即受到的电场力和洛伦兹力相等时,做匀速直线运动,如果它受力不平衡,将会发生偏转打到极板上。

当粒子在速度选择器中做匀速直线运动时,受力平衡,他受到的洛伦兹力和电场力平衡,即Bqv=qE,

得到速度 v=E/B,可以通过调节E和B的大小来调节速度的大小,速度v=E/B 只与场有关,是与q无关的。

只有v=E/B这个速度的粒子能够沿直线通过速度选择器。如果速度比它大,洛伦兹力大于电场力,就会发生偏转,不会作直线运动;如果速度小的话,洛伦兹力小于电场力,他仍然不能受力平衡,还会发生偏转;所以只有v=E/B这个速度的粒子能够沿直线穿过。

扩展资料

如果粒子从左到右能够穿过速度选择器,让它从右到左运动就不能够穿过速度选择器,通过受力分析就可以得到,如果速度方向发生改变,它受到的洛伦兹力和电场力方向向同一个方向,粒子将不会受力平衡,会发生偏转。

这个运动既不是类平抛运动,也不是圆周运动,而是一个相对复杂的一个曲线运动。如果粒子不能直线运动,穿过速度选择器时发生了偏转,要会分析在粒子复合场中的能量转化的问题,

因为粒子只受到洛伦兹力和电场力两个力作用,其中洛伦兹力始终垂直于速度方向是不做功的,在粒子打到极板的过程当中,只有电场力做功,有动能定理可以求出达到极板的速度。

速度选择器是一个相对比较简单的模型,粒子做匀速直线运动时受力平衡,速度 v=E/B与q的电量和电性无关,可以通过控制磁场和电场的强度来控制通过速度选择器速度的大小,所以速度是可以选择的,称为速度选择器。

参考资料来源:百度百科-速度选择器



速度选择器的原理:

它由两块平行金属板构成。工作时在两板上加一定电压,使两板间形成电场,同时在两板间垂直于电场方向上加一匀强磁场。利用相互垂直的电场和磁场对带电粒子的联合作用,从各种速率的带电粒子中选择出具有一定速率的粒子。受到磁场力(洛仑兹力),F=qvB和电场力F=Eq的作用,如果两力达到平衡qvB=Eq,带电粒子将以进入速率(v=Eq/Bq=E/B)作匀速直线运动,所以只有速率为E/B的粒子才能通过出口处的狭缝飞出这一选择器。

速度选择器是质谱仪的重要组成部分,能够剔除速度不同的粒子,提高检测精度。

粒子受力特点:同时受方向相反的电场力和磁场力作用。

粒子匀速通过速度选择器的条件:电场力和洛伦兹力平衡:qE=qvB,v=E/B速度大小只有满足v=E/B的粒子才能做匀速直线运动。

粒子匀速通过速度选择器的两种途径:

(1)速度v一定时,调节E和B的大小。

(2)E和B一定时,调节加速电场电压U的大小。

特性规律:

1、速度选择器两极板间距离极小,粒子稍有偏转,即打到极板上。

2、速度选择器对正、负电荷均适用。

3、速度选择器中的E、B的方向具有确定的关系,仅改变其中一个方向,就不能对速度做出选择。

4、速度选择器只能单向选择,如上图中粒子从右侧进入会受到相同方向的电场力和洛伦玆力而打到板上。

5、从功的角度看,由于 带电粒子的运动方向与洛伦兹力方向垂直,所以洛伦兹力不对粒子做功。



这物理知识:因为qvB=Eq,粒子受力平衡,所以粒子作匀速直线运动。 并且有v=E/B,即只有这个速度
的粒子才能以匀速直线运动状态通过,这是速度选择器的原理

sorry,我无敌

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相关评论:
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    韶怨饺详情请查看视频回答

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    韶怨饺首先由偏转方向和左手定则可知粒子带正电,Eq=Bqv,所以v=E\/B。能射出的一定是b和c,因为Va小,所以受洛伦兹力较小,向左偏。同理,d粒子向右偏。mv2\/r=Bqv,所以r=mv\/Bq,b质量小,则半径小,打到A1的是b.综上,选A.

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    韶怨饺首先,不太看得懂你在问什么?其次粒子速度由它的比荷决定,比荷不同,速度就不同;但你说速度由E\/B决定就显得不妥(应该是E\/B决定了所需选择的粒子的速度),速度选择器的E和B由它本身性质决定,同样的粒子受到的电场力相同,但所受磁场力就跟速度有关,当v>E\/B时,洛伦兹力大于电场力;当v...

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