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出國(guó)留學(xué)網(wǎng)高考頻道在考試后及時(shí)公布各科高考試題答案和高考作文及試卷專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)，請(qǐng)廣大考生家長(zhǎng)關(guān)注。時(shí)光飛逝，暑假過(guò)去了，新學(xué)期開(kāi)始了，不管情愿與否，無(wú)論準(zhǔn)備與否，我們已走進(jìn)高三，走近我們的夢(mèng)!祝愿決戰(zhàn)2014高考的新高三學(xué)員能倍加努力，在2014年高考中也能取得優(yōu)異的成績(jī)。
要準(zhǔn)確把握“與粒子相關(guān)的各種重要裝置——直線(xiàn)加速器、回旋加速器、速度選擇器、磁液體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)”的基本用途與基本原理
這是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)(至少存在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)中兩個(gè)場(chǎng))的綜合應(yīng)用，高考題中頻繁出現(xiàn)。其中有一個(gè)最基本的特點(diǎn)：電場(chǎng)力(或重力)只是用來(lái)對(duì)帶電粒子做功的;磁場(chǎng)只是用來(lái)使帶電粒子偏轉(zhuǎn)的(洛侖茲力永遠(yuǎn)不做功)。
(1)直線(xiàn)加速器：就是帶電粒子經(jīng)過(guò)一直線(xiàn)型的加速電場(chǎng)進(jìn)行加速。使用的公式為：qU=mv2/2;
(2)回旋加速器：就是帶電粒子經(jīng)過(guò)交變電場(chǎng)的不斷加速又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的不斷回旋，最終達(dá)到很大的能量。顯然，交變電場(chǎng)
的作用是加速，磁場(chǎng)的作用是使粒子改變方向后不斷地重復(fù)加速。用到的主要公式是：加速時(shí)qU=mvt2/2- mv02/2(開(kāi)始加速時(shí)的公式為qU=mv2/2);偏轉(zhuǎn)時(shí)：qvB= m?4π2/T2;
(3)速度選擇器：就是只有以一定初速度的粒子進(jìn)入某正交的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，才能勻速地被“選擇”出來(lái)，其它不滿(mǎn)足這一速度的粒子將發(fā)生偏離而不能被勻速“選擇”。所使用的主要公式就是：qvB= qE;顯然，所滿(mǎn)足的速度條件是：v=E/B;(注意，近年來(lái)?？嫉氖菐щ娏Ｗ釉趶?fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，且場(chǎng)力不平衡，最好的方法是利用將運(yùn)動(dòng)分解)
(4)磁液體發(fā)電機(jī)：就是等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正、負(fù)電的粒子)“噴入”某個(gè)極板間的磁場(chǎng)中，最終粒子在磁場(chǎng)的作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到兩極板上形成了電勢(shì)差，最終粒子勻速“飛行”時(shí)，兩極板的電勢(shì)差最大，這兩極板就相當(dāng)于一電源，這種裝置就叫磁液體發(fā)電機(jī)。使用到的主要公式是：qvB= qE電，則兩極板的最大電勢(shì)差即電源的電動(dòng)勢(shì)為E=E電?d=Bvd，其中d為兩極板間的距離;
(5)質(zhì)譜儀：就是通過(guò)測(cè)量微觀帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種裝置。就是將帶電粒子通過(guò)速度選擇器后，再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)編轉(zhuǎn)，找了不同粒子偏轉(zhuǎn)的不同的半徑而計(jì)算出所應(yīng)對(duì)質(zhì)量。主要使用的公式是：qvB= qE，(速度選擇器)，進(jìn)入磁場(chǎng)后有qvB=mv2/r，得出m=qBr/v=qB2r/E
(6)電磁流量計(jì)：就是由一個(gè)非磁性材料制成的裝有導(dǎo)電液體的導(dǎo)管，在外部磁場(chǎng)的作用下，使液體中的自由電荷發(fā)生偏離，使得導(dǎo)管上下表面形成電場(chǎng)。當(dāng)自由電荷在其中所受的電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡時(shí)，導(dǎo)管上下表面就形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，由此就可以算出流動(dòng)的液體流量。所用的主要公式是：qvB= qE=Uq/d，得出v=U/Bd，液體的流量為Q=Sv=πd2/4?U/Bd=πd U /4B，其中，d是導(dǎo)管的直徑。
(7)霍爾效應(yīng)：將載流導(dǎo)體放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體將在與磁場(chǎng)、電流的垂直方向上形成電勢(shì)差(也叫霍爾電壓)，這個(gè)現(xiàn)象就稱(chēng)之為霍爾效應(yīng)。所使用的主要公式是：
evB= eE=eU/d，其中v是電流中自由電子移動(dòng)的平均速度，又由電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式I=nevS，(其中S為橫截面積)，得出電勢(shì)差U=IB/neh，其中h為形成電勢(shì)差兩表面的距離。
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要準(zhǔn)確把握“與粒子相關(guān)的各種重要裝置——直線(xiàn)加速器、回旋加速器、速度選擇器、磁液體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)”的基本用途與基本原理
這是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)(至少存在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)中兩個(gè)場(chǎng))的綜合應(yīng)用，高考題中頻繁出現(xiàn)。其中有一個(gè)最基本的特點(diǎn)：電場(chǎng)力(或重力)只是用來(lái)對(duì)帶電粒子做功的;磁場(chǎng)只是用來(lái)使帶電粒子偏轉(zhuǎn)的(洛侖茲力永遠(yuǎn)不做功)。
(1)直線(xiàn)加速器：就是帶電粒子經(jīng)過(guò)一直線(xiàn)型的加速電場(chǎng)進(jìn)行加速。使用的公式為：qU=mv2/2;
(2)回旋加速器：就是帶電粒子經(jīng)過(guò)交變電場(chǎng)的不斷加速又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的不斷回旋，最終達(dá)到很大的能量。顯然，交變電場(chǎng)
的作用是加速，磁場(chǎng)的作用是使粒子改變方向后不斷地重復(fù)加速。用到的主要公式是：加速時(shí)qU=mvt2/2- mv02/2(開(kāi)始加速時(shí)的公式為qU=mv2/2);偏轉(zhuǎn)時(shí)：qvB= m?4π2/T2;
(3)速度選擇器：就是只有以一定初速度的粒子進(jìn)入某正交的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，才能勻速地被“選擇”出來(lái)，其它不滿(mǎn)足這一速度的粒子將發(fā)生偏離而不能被勻速“選擇”。所使用的主要公式就是：qvB= qE;顯然，所滿(mǎn)足的速度條件是：v=E/B;(注意，近年來(lái)?？嫉氖菐щ娏Ｗ釉趶?fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，且場(chǎng)力不平衡，最好的方法是利用將運(yùn)動(dòng)分解)
(4)磁液體發(fā)電機(jī)：就是等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正、負(fù)電的粒子)“噴入”某個(gè)極板間的磁場(chǎng)中，最終粒子在磁場(chǎng)的作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到兩極板上形成了電勢(shì)差，最終粒子勻速“飛行”時(shí)，兩極板的電勢(shì)差最大，這兩極板就相當(dāng)于一電源，這種裝置就叫磁液體發(fā)電機(jī)。使用到的主要公式是：qvB= qE電，則兩極板的最大電勢(shì)差即電源的電動(dòng)勢(shì)為E=E電?d=Bvd，其中d為兩極板間的距離;
(5)質(zhì)譜儀：就是通過(guò)測(cè)量微觀帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種裝置。就是將帶電粒子通過(guò)速度選擇器后，再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)編轉(zhuǎn)，找了不同粒子偏轉(zhuǎn)的不同的半徑而計(jì)算出所應(yīng)對(duì)質(zhì)量。主要使用的公式是：qvB= qE，(速度選擇器)，進(jìn)入磁場(chǎng)后有qvB=mv2/r，得出m=qBr/v=qB2r/E
(6)電磁流量計(jì)：就是由一個(gè)非磁性材料制成的裝有導(dǎo)電液體的導(dǎo)管，在外部磁場(chǎng)的作用下，使液體中的自由電荷發(fā)生偏離，使得導(dǎo)管上下表面形成電場(chǎng)。當(dāng)自由電荷在其中所受的電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡時(shí)，導(dǎo)管上下表面就形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，由此就可以算出流動(dòng)的液體流量。所用的主要公式是：qvB= qE=Uq/d，得出v=U/Bd，液體的流量為Q=Sv=πd2/4?U/Bd=πd U /4B，其中，d是導(dǎo)管的直徑。
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evB= eE=eU/d，其中v是電流中自由電子移動(dòng)的平均速度，又由電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式I=nevS，(其中S為橫截面積)，得出電勢(shì)差U=IB/neh，其中h為形成電勢(shì)差兩表面的距離。
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