带电粒子比荷问题归类

带电粒子比荷类高考试题归类解析

一、用平衡求解

1．用带电粒子在匀强电场中平衡求比荷

例1电子的比荷最早由美国科学家密立根通过油滴实验测出，如图两块水平放置的平行金属板上下极板与电源正负极相接，上下极板分别带正负电荷，油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而起电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动，两金属板间距为d，不计空气阻力和浮力，调节两板的电势差，当U=U0时，使油滴做匀速直线运动，求油滴的比荷。

2．用带电粒子在电磁场平衡求比荷

（96年全国高考）设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场，已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的E=4．0v/m，B=0．15T，今有一个带负电的质点以v=20m/s 的速度在此区域内沿垂直于磁场方向作匀速直线运动，求此质点的电量和质量之比以及磁场的所有可能方向。

二、用偏转求解

1．用带电粒子在电场中偏转求比荷

（04年江苏）汤姆逊用来测定电子的比荷实验装置如下：真空管内的阴极K发出电子，（不计初速，重力和电子间相互作用）经加速电压加速后，穿过A的中心小孔沿中

心轴O/O的方向进入到两块水平正对旋转的平行极板P和P/间的区域，当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏转到O/点，O与O/点的竖直间距为d，水平间距可以忽略此时在P和P/间的区域内，再加一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重先回到O点，已知极板水平方向的长度为L1板间距离为b，板右端到荧光屏的距离为L2如图所示，求（1）打在荧光屏O点的电子速度的大小，（2）推导电子的比荷表达式。

2．带电粒子在匀强磁场中偏转求比荷

（01年全国高考）如图所示，在ｙ<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度ｖ0从O点射入磁场，入射方向在平面内，与轴正向的夹角为，若粒子射出磁场的位置与点的距离为L求粒子的电量与质量之比

3．带电粒子在电场和磁场的复合场中偏转比荷类试题

质谱仪是一种测带电粒子质量和分析同位素的重要工具，现有一质谱仪，粒子源产

生出质量为m电量为的速度可忽略不计的正离子，出来的离子经电场加速，从点沿直径方向进入磁感应强度为B半径为R的匀强磁场区域，调节加速电压U使离子出磁场后能打在过点并与垂直的记录底片上某点上，测出点与磁场中心点的连线物夹角为，求证：

粒子的比荷

三、用电磁场截止法求解

如图所示是是对光电效应中产生的光电子进行比荷测定的原理图，两块平行金属板相距很近，板间距为d，放在真空中，其中N为锌板，受紫外线照射后将激发出沿不同方向的光电子，光电子打在M板上形成电流，引起微安表偏转，若调节变阻器R，逐渐增大两板间电压，可以使光电流逐渐减小到零，，当电压表读数为U时，电流恰好为零，打开电键，在MN之间加一垂直纸面的磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使光电流逐渐减小到零，此时的磁感应强度为B，那么光电子的比荷是多少？

四、双电容法求解

测量电子的比荷精确的现代代方法之一是双电容法，在真空管中由阴极K发出的电

子，其初速度为零此电子被阴极K和阳极A间电场加速后穿过屏障D1上的小孔，然后按顺序穿过电容器C1、屏障D2上小孔和第二个电容器C2而射到荧光屏F上，阳极和阴极间的电压为U。分别在电容器上加有频率f的完全相同的交流电压，C1之间的距离为L，

选择频率使电子束在荧光屏上亮点不发生偏转。试证明：电子的比荷为。（n 为整数）

五、用磁聚焦法测比荷

如图是用磁法测量电子比荷的实验装置示意图。在抽空的真空玻璃管中有热阴极K 和有小孔的阳极A，在AK之间加电压U时电子被加速从A孔射入，然后沿直线进入电容器C，在电容器C上加一较小交变电压，不同时刻的电子进入电容器C的过程中被横向偏转加速，射出电容器C后横向速度不同（其横向位移很小）在电容器右侧加一水平方向的匀强磁场，电子在C的右侧将做螺旋运动，调节B的大小，使电子经过一个周期都会聚在同一水平线上的一点，求电子的比荷。

解析：油滴匀速运动受电场力和重力平衡，油滴带负电，由平衡条件得

解析：根据带电粒子做匀速直线运动的条件得知，此粒子受重力、电场力和洛仑兹力的合力必定为零，由此可知三力在同一竖直平面内，如图，质点的速度垂直纸面向外，因质点带负电，电场方向和电场力的方向相反，磁场方向也与电场力的方向相反，设磁场方向与重力方

向成θ角，由平衡条件

解得

且斜向下的一切方向。

解析：（1）当电子受到电场力与洛仑兹力相等时，电子做匀速直线运动，亮点重先回到O

点，由得

（2）当板间仅有偏转电场时，电子以速度v进入后，竖直方向作匀加速直线运动，加速度为，电子在水平方向做匀速直线运动，在电场中运动时间

这样，电子在竖直方向偏转的距离为

离开电场时竖直方向的分速度为，电子离开电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏，这段时间内电子向上运动的距离为，电子向上的总偏转距离为

解之

解析：由洛仑兹力提供向心力得

由几何关系得

证明：离子从粒子源出来后在加速电场中运动

由得，

离子以此速度垂直进入磁场即

解析：当电压表的示数为U时，光电流恰好为零，可知，光电子的最大初动能为

打开电键，在MN之间加一垂直纸面的磁场，随B的增大，也能使光电流为零，最大初动能

的光电子做圆周运动的直径为板间距d

解析：由于电子通过电容器的时间极短，在此极短时间内可以认为加在电容器C1、C2两端交流电压值不变，因而，要使电子通过C1与C2时，其电场方向恰好相反，那么电子通过两

电容器间的距离所需要的时间满足 n=1，2，3……，电子经过KA间电场

加速时获得的速度v满足，解得。

解析：设电子水平方向的速度为vx，竖直方向的速度为vy，电子在水平方向做匀速直线运

动，在竖直方向做匀速圆周运动，运动周期一个周期向右运动的水平距离

，调节B使电子会聚到荧光屏上O点，

得

电子荷质比测定

实验报告 【实验名称】：电子荷质比测定 【实验目的】： 1、了解利用电子在磁场中偏转的方法来测定电子荷质比。 2、通过实验加深对洛伦兹力的认识。 【实验仪器】: FB710型电子荷质比测定仪 【实验原理】： 当一个电荷以速度v垂直进入磁场时，电子要受到洛伦兹力的作用，它的大小可由公式 f=ev*B (1) 所决定，由于力的方向是垂直于速度的方向，则电子的运动的轨迹是一个圆，力的方向指向圆心，完全符合圆周运动的规律，所以作用力与速度的关系为 f=mv^2/r (2) 其中r时电子运动圆周的半径，由于洛伦兹力就是使电子做圆周运动的向心力，因此 evB=mv^2/r (3) 由公式转换可得 e/m=v/rB (4) 实验装置是用一电子枪，在加速电压U的驱使下，射出电子流，因此eU全部转变成电子的输出动能，因此又有 eU=mv^2/2 (5) 由公式（4）、（5）可得 e/m=2U/(r*B)^2 (6) 实验中可采取固定加速电压U，通过改变偏转点了，产生不同的磁场，进而测量出电子束的圆轨迹半径，就能测定电荷的荷质比。 亥姆赫兹线圈产生磁场的原理， B=K*I （7）其中K为磁电变换系数，可表达为 K=μ0（4/5）∧（3/2）*N/R （8）其中μ0是真空导磁率，等于4T*m/A或H/m,R为亥姆赫兹线圈的平均半径，N为单个线圈的匝数，其他参数 R=158mm,N=130匝，因此公式（6）可以改写为 e/m=[125/32]R∧2U/μ0∧2N∧2I∧2r∧2=2.474×10∧12 R∧2U/N∧2I∧2r∧2(C/kg) (9) 【实验内容】： 1、正确完成仪器的连接。 2、开启电源，使加速电压文档于120V。 3、调节偏转电流，使电子束的运行轨迹形成封闭的圆，细心调节聚焦电压，使电子束明亮，缓缓改变亥姆兹线圈中的电流，观察电子束大小、偏转的变化。 4、测量步骤：

2021年转动惯量计算折算公式

1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量) 8 2 MD J = 对于钢材：341032-??= g L rD J π ) (1078.0264s cm kgf L D ???- M-圆柱体质量(kg)； D-圆柱体直径(cm)； L-圆柱体长度或厚度(cm)； r-材料比重(gf /cm 3)。 2.丝杠折算到马达轴上的转动惯量： 2i Js J =(kgf· cm·s 2) J s –丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)； i-降速比，1 2 z z i = 3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量 g w 22 ? ?? ???=n v J π g w 2s 2 ? ?? ??=π(kgf·cm·s 2) v -工作台移动速度(cm/min)； n-丝杠转速(r/min)； w-工作台重量(kgf)； g-重力加速度，g=980cm/s 2； s-丝杠螺距(cm) 2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量： ()) s cm (kgf 2g w 1 22 22 1????? ???????? ??+++=πs J J i J J S t J 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量； J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf·cm·s 2)； J s -丝杠转动惯量 (kgf·cm·s 2)； s-丝杠螺距，(cm)； w-工件及工作台重量(kfg). 5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量 2 g w R J = (kgf·cm·s 2) R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)

6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量 ???? ??++=2221g w 1R J i J J t J 1，J 2-分别为Ⅰ轴， Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2)； R-齿轮z 分度圆半径(cm)； w-工件及工作台重量(kgf)。 马达力矩计算 (1) 快速空载时所需力矩： 0f amax M M M M ++= (2) 最大切削负载时所需力矩： t 0f t a M M M M M +++= (3) 快速进给时所需力矩： 0f M M M += 式中M amax —空载启动时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m)； M f —折算到马达轴上的摩擦力矩(kgf·m)； M 0—由于丝杠预紧引起的折算到马达轴上的附加摩擦力矩(kgf·m)； M at —切削时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m)； M t —折算到马达轴上的切削负载力矩(kgf·m)。 在采用滚动丝杠螺母传动时，M a 、M f 、M 0、M t 的计算公式如下： (4) 加速力矩： 2a 106.9M -?= T n J r (kgf·m) s T 17 1= J r —折算到马达轴上的总惯量； T —系统时间常数(s)； n —马达转速(r/min)； 当n=n max 时，计算M amax n=n t 时，计算M at n t —切削时的转速(r/min)

带电粒子在电场中的运动(公开课)

课题：1.9带电粒子在电场中的应用 授课班级：高二（1）班授课时间：2017年9月27日授课人：郭耀虎 【三维目标】 （一）知识与技能 1．理解并掌握带电粒子在电场中的加速原理。 2．能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中的加速。 （二）过程与方法 1．分析如何利用电场使带电粒子速度大小改变即加速。 2．归纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。 （三）情感、态度和价值观 1．感受从能的角度，用动能定理分析解答问题的优点。 2．进一步养成科学思维的方法。 【教学方法】启发式教学、讲授法 【教学重点】带电粒子在电场中的直线运动的分析与解答； 【教学难点】用能量观点解决带电粒子在电场中的运动。 【教学过程】 一、带电粒子 1. 基本粒子： 如电子、质子、α粒子、离子等除题目中有特殊说明或明确暗示以外，一般都不考虑它们的重力（但不能忽略其质量）。 2. 带电颗粒：如带电液滴、油滴、尘埃和小球等除题目中有说明或明确暗示以外，一般都不能忽略它们的重力。 3.一般带电体：要根据题目暗示或运动状态来判定是否考虑重力。

二、带电粒子在匀强电场中的平衡问题 1、受力分析 U mgd q d U E mg qE =??? ? ? ?= = 2、运动状态：静止或匀速直线运动 【例1】如图所示，相距为d ，水平放置的两平行金属板a 、b ，其电容为C ，a 极板接地且中央有小孔，开始时两板均不带电。现将带电量为q 、质量为m 的带电液滴，一滴一滴从小孔正上方h 高处无初速度地滴下，竖直落向b 板，到达b 板后液滴的电荷全部传递给b 板，不计一切阻力。问：若第n 滴液滴在a 、b 间做 匀速直线运动，求n ？ 三、带电粒子在匀强电场中的匀加速直线运动 1、运动状态分析： 带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，带电粒子将做匀变速直线运动。 【例2】如图,在真空中有一对平行金属板,两板间加以电压U,两板间有一个带正电荷q 的粒子,它在电场力的作用下,由静止开始从正极板向负极板运动,求达负极板时的速度? 分析：带电粒子不计重力，只受电场力作用，由于初速度为零，所以粒子沿电场力方向做匀加速直线运动。 解法一：牛顿定律+运动学公式

实验5 电子荷质比的测定

电子荷质比的测量 一、实验目的 1.观察电子束在电场作用下的偏转。 2.加深理解电子在磁场中的运动规律，拓展其应用。 3.学习用磁偏转法测量电子的荷质比。 二、实验仪器 电子荷质比测定仪及电源 三、实验原理 众所周知当一个电子以速度v 垂直进入均匀磁场时，电子要受到洛仑兹力的作用，它的大小可由公式： e f ?= （2.10-1） 所决定，由于力的方向是垂直于速度的方向，则电子的运动轨迹就是一个圆，力的方向指向圆心，完全符合圆周运动的规律，所以作用力与速度又有： r mv f 2 = （2.10-2） 其中r 是电子运动圆周的半径，由于洛仑兹力就是使电子做圆周运动的向心力，因此可将（2.10-1)、(2.10-2)式联立： r mv evB 2 = （2.10-3） 由（2.10-3)式可得： rB v m e = （2.10-4） 实验装置是用一电子枪，在加速电压u 的驱使下，射出电子流，因此eu 全部转变成电子的输出动能：

22 1mv eu = （2.10-5） 将（2.10-4）与（2.10-5)式联立可得： 2 )(2B r u m e ?= （2.10-6） 实验中可采取固定加速电压u ，通过改变不同的偏转电流，产生出不同的磁场，进而测量出电子束的圆轨迹半径r ，就能测定电子的荷质比——e/m 。 按本实验的要求，必须仔细地调整管子的电子枪，使电子流与磁场严格保持垂直，产生完全封闭的圆形电子轨迹。按照亥姆霍兹线圈产生磁场的原理: I K B ?= （2.10-7） 其中K 为磁电变换系数，可表达为： R N K ?=23 0)54(μ （2.10-8） 式中0μ是真空导磁率，它的值270104--??=A N πμ，R 为亥姆霍兹线圈的平均半径，N 为单个线圈的匝数，由厂家提供的参数可知R=158mm ，N=130匝，因此公式（2.10-6）可以改写成： )(10474.2]32125[222212222202kg C r I N u R r I N u R m e ????=?????=μ （2.10-9） 四、实验步骤 1. 接好线路。 2. 开启电源，使加速电压定于120V ，耐心等待，直到电子枪射出翠绿色的电子束后，将加速电压定于100V 。本实验的过程是采用固定加速电压，改变磁场偏转电流，测量偏转电子束的圆周半径来进行。（注意：如果加速电压太高或偏转电流太大，都容易引起电子束散焦） 3. 调节偏转电流，使电子束的运行轨迹形成封闭的圆，细心调节聚焦电压，使电子束明亮，缓缓改变亥姆霍兹线圈中的电流，观察电子束的偏转的变化。 4. 测量步骤： （1）调节仪器后线圈上反射镜的位置，以方便观察；

CEMS数据折算计算公式

Cems环保数据折算公式 流速 Vs = Kv * Vp 其中 Vs 为折算流速 Kv为速度场系数 Vp 为测量流速 粉尘 1 粉尘干基值 DustG = Dust / ( 1 – Xsw / 100 ) 其中 DustG 为粉尘干基值 Dust 为实测的粉尘浓度值 Xsw 为湿度 2 粉尘折算 DustZ = DustG * Coef 其中 DustZ 为折算的粉尘浓度值 DustG 为粉尘干基值 Coef 为折算系数，它的计算方式如下: Coef = 21 / ( 21 - O2 ) / Alphas 其中 O2 为实测的氧气体积百分比。 Alphas 为过量空气系数(燃煤锅炉小于等于折算系数为; 燃煤锅炉大于折算系数为; 燃气、燃油锅炉折算系数为 3粉尘排放率 DustP = DustG * Qs / 1000000 其中 DustP 为粉尘排放率 Dust 为粉尘干基值 Qs 为湿烟气流量，它的计算方式如下： Qs = 3600 * F * Vs 其中 Qs 为湿烟气流量 F 为测量断面面积 Vs 为折算流速 SO2 1 SO2干基值 SO2G = SO2 / ( 1 – Xsw / 100 ) 其中

SO2 为实测SO2浓度值 Xsw 为湿度 2 SO2折算 SO2Z = SO2G * Coef 其中 SO2Z 为 SO2折算率 SO2G 为SO2干基值 Coef 为折算系数，具体见粉尘折算 3 SO2排放率 SO2P = SO2G * Qsn / 1000000 其中 SO2P 为SO2排放率 SO2G 为SO2干基值 Qsn 为干烟气流量，它的计算方式如下： Qsn = Qs * 273 / ( 273 + Ts ) * ( Ba + Ps ) / 101325 * ( 1 – Xsw / 100 )其中 Qs 为湿烟气流量 Ts 为实测温度 Ba 为大气压力 Ps 为烟气压力 Xsw 为湿度 NO 1 NO干基值 NOG = NO / ( 1 – Xsw / 100 ) 其中 NOG 为NO干基值 NO 为实测NO浓度值 Xsw 为湿度 2 NO折算 NOZ = NOG * Coef 其中 NOZ 为 NO折算率 NOG 为NO干基值 Coef 为折算系数，具体见粉尘折算 3 NO排放率 NOP = NOG * Qsn / 1000000 其中 NOP 为NO排放率

电子比荷的测定.

实验三：电子比荷的测定 一、实验目的 1、观察电子束在电场作用下的偏转。 2、观察运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用后的运动规律，加深对此的理解。 3、测定电子的比荷 二、实验仪器 DH4520型电子比荷测定仪包括：洛仑兹力管、亥姆霍兹线圈、供电电源和读数标尺等部分。仪器采用一体化设计，整个安装在木制暗箱内，便于观察、测量、携带和贮存，如图一所示。 1、洛仑兹力管洛仑兹力管又称威尔尼管，是 本实验仪的核心器件。它是一个直径为153mm的大 灯泡，泡内抽真空后，充入一定压强的混合惰性气 体。泡内装有一个特殊结构的电子枪，由热阴极、 调制板、锥形加速阳极和一对偏转极板组成，如图 二所示。经阳极加速后的电子，经过锥形阳极前端 的小孔射出，形成电子束。具有一定能力的电子束 与惰性气体分子碰撞后，使惰性气体发光，从而使 电子束的运动轨迹成为可见。 2、亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈是由一对绕向 一致，彼此平行且共轴的圆形线圈组成。如图三所示。当两线圈正向串联并通以电流I，且距离a等于线圈的半径r时，可以在线圈的轴线上获得不太强的均匀磁场。如两线圈间的距离a不等于r时，则轴线上的磁场就不均匀。 同学们可根据两个单个线圈轴线 上P点磁感应强度B的叠加，求出当 a=r时，亥姆霍兹线圈轴线上总的磁 感应强度B=9×104 I 3、供电电源供电电源的前面板如图四所示： 偏转电压偏转电压开关分“上正”、“断开”、“下正”三档。置“上正”时上偏转板接正电压，下偏转板接地。置“下正”时则相反。置“断开”时，上下偏转板均无电压接入。观察与测量电子束在洛仑兹力作用下的运动轨迹

时，应置“断开”位置。偏转电压的大小，由偏转电压开关下面的电位器调节。电压值从50~250V，连续可调，无显示。 阳极电压阳极电压接洛仑兹力管内的加速电极，用于加速电子的运动速度。电压值由数字电压表显示，值的大小由电压表下的电位器调节。实验时的电压范围约100~200V。 线圈电流线圈电流（励磁电流）方向开关分“顺时”、“断开”、“逆时”三档。置“顺时”时线圈中的电流方向为顺时针方向，线圈上的顺时批示灯亮，产生的磁场方向指向机内。置“逆时”时则相反。置“断开”时，线圈上的电流方向指示灯全熄灭，线圈中没有电流。电流值由数字电流表指示，值的大小，由电流表下面的电位器调节。 请注意：在转换线圈电流的方向前，应先将线圈电流值调到最小，以免转换电流方向时产生强电弧烧坏开关的接触点。 在观察电子束在电场力的作用下发生偏转时，应将此开关置“断开”位置。 在仪器后盖上设有外接电流表和外接电压表接线柱，以备在作课堂演示时外接大型电压表和电流表。 读数装置在亥姆霍兹线圈的前后线圈上，分别装有单爪数显游标尺和镜子，以便在测量电子束圆周的直径D时，使游标尺上的爪子、电子束轨迹、爪子在镜中的象三者重合，构成一线，以减小视差，提高读数的准确性。游标读数为inch和mm刻度两种，请选mm刻度。 实验原理 对于在均匀磁场B中的以速度v运动的电子，将受到洛仑兹力 f=evB 的作用。不v和B同向时，力F等于零，电子的运动不受磁场的影响。当v和B垂直时，力F垂直于速度v和磁感应强度B，电子在垂直于B的平面内作匀速圆周运动，如图五所示。维持电子作圆周运动的力就是洛仑兹力，即 mv2 EvB= r 式中R为电子运动轨道的半径。得电子比荷 由此可见实验中只要测定了电子运动的速度v，轨道的半径R和磁感应强度B，即可测定电子的比荷。 电子运动的速度v应该由加速电极，即阳极的电压U决定（电子离开阴极时的初速度相对来说很小，可以忽略）。即

折算标准煤的计算方法如下

折算标准煤的计算方法如下（以电耗为例）： （折算标准煤系数）×（电耗用数）＝（耗用标准煤数量） 对于电耗，折算标准煤系数为0.429 即270万度，折合成标准煤量115.83万公斤，即1158.3吨 各类能源折算标准煤的参考系数 品种折标准煤系数 原煤0.7143千克标准煤／千克 洗精煤0.9000千克标准煤／千克 洗中煤0.2857千克标准煤／千克 煤泥0.2857-0.4286千克标准煤／千克 焦炭0.9714千克标准煤／千克 原油 1.4286千克标准煤／千克 汽油 1.4714千克标准煤／千克 煤油 1.4714千克标准煤／千克 柴油 1.4571千克标准煤／千克 燃料油 1.4286千克标准煤／千克 液化石油气油 1.7143千克标准煤／千克 炼厂干气 1.5714千克标准煤／立方米 油田天然气 1.3300千克标准煤／立方米 气田天然气 1.2143千克标准煤／立方米 煤田天然气(即煤矿瓦斯气) 0.5000-0.5174千克标准煤／立方米 焦炉煤气0.5714-0.6143千克标准煤／立方米 其他煤气 (1)发生炉煤气0.1786千克标准煤／立方米 (2)重油催化裂解煤气0.6571千克标准煤／立方米 (3)重油热裂煤气 1.2143千克标准煤／立方米 (4)焦炭制气0.5571千克标准煤／立方米 (5)压力气化煤气0.5143千克标准煤／立方米 (6)水煤气0.3571千克标准煤／立方米) 电力(等价0.4040千克标准煤／千瓦小时(用于计算最终消费) 电力(当量) 0.1229千克标准煤／千瓦小时(用于计算火力发电) 热力(当量) 0.03412千克标准煤／百万焦耳 (0.14286千克标准煤／1000千卡) 能源折标准煤系数＝某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克) 在各种能源折算标准煤之前，首先直测算各种能源的实际平均热值，再折算标准煤。平均热值也称平均发热量.是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为：平均热值(千卡／千克)＝[∑(某种能源实测低发热量)×该能源数量]/能源总量(吨)

带电粒子在有界磁场中运动(超经典)..

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题 “临界问题”大量存在于高中物理的许多章节中，如“圆周运动中小球能过最高点的速度条件”“动量中的避免碰撞问题”等等，这类题目中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、“恰好”等词语，其最终的求解一般涉及极值，但关键是找准临界状态。带电粒子在有界磁场中运动的临界问题，在解答上除了有求解临界问题的共性外，又有它自身的一些特点。 一、解题方法 画图→动态分析→找临界轨迹。（这类题目关键是作图，图画准了，问题就解决了一大半，余下的就只有计算了──这一般都不难。） 二、常见题型（B为磁场的磁感应强度，v0为粒子进入磁场的初速度） 分述如下： 第一类问题： 例1 如图1所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入，入射方向与CD边界夹角为θ。已知电子的质量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率v0至少多大？

分析：如图2，通过作图可以看到：随着v0的增大，圆半径增大，临界状态就是圆与边界EF相切，然后就不难解答了。 第二类问题： 例2如图3所示，水平线MN下方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，在MN线上某点O正下方与之相距L的质子源S，可在纸面内360°范围内发射质量为m、电量为e、速度为v0=BeL/m的质子，不计质子重力，打在MN上的质子在O点右侧最远距离OP=________，打在O点左侧最远距离OQ=__________。 分析：首先求出半径得r=L，然后作出临界轨迹如图4所示（所有从S发射出去的质子做圆周运动的轨道圆心是在以S为圆心、以r=L为半径的圆上，这类问题可以先作出这一圆 ──就是圆心的集合，然后以圆上各点为圆心，作出一系列动态圆），OP=，OQ=L。 【练习】如图5所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为－q的粒子（不计重力），

电子荷质比测量

实验6. 电子荷质比测量 带电粒子的电量与质量的比值--荷质比(又称：比荷)，是带电微观粒子的基本参量之一。荷质比的测定在近代物理学的发展中具有重大的意义，是研究物质结构的基础。1897年，J.J.汤姆逊正是在对“阴极射线”粒子荷质比的测定中，首先发现电子的。测定荷质比的方法很多，汤姆逊所用的是磁偏转法，而本实验采用磁聚焦法。 一．实验目的 1.了解示波管的基本构造和工作原理。 2.理解示波管中电子束电聚焦的基本原理。 3.掌握利用作图法求电磁偏转灵敏度的数据处理方法。 二．实验原理 1.示波管的基本结构 示波管又叫阴极射线管，以8SJ31J为例，它的构造如图6.1所示，主要包括三个部分：前端为荧光屏，中间为偏转系统，后端为电子枪。 图6.1 示波管结构示意图 （1）电子枪 电子枪的作用是发射电子，并把它们加速到一定速度聚成一细束。电子枪由灯丝、阴极K、控制栅极G、第一阳极A l、第二阳极A2等同轴金属圆筒和膜片组成。灯丝通电后加热阴极K，使阴极K 发射电子。控制栅极G的电位比阴极低，对阴极发出的电子起排斥作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极的小孔并射向荧光屏，而初速度较小的电子则被电场排斥回阴极。通过调节栅极电位可以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变荧光屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高很多，对电子起加速作用，使电子获得足够的能量射向荧光屏，从而激发荧光屏上的荧光物质发光。第一阳极A l称为聚焦阳极；第二阳极A2称为加速阳极，增加加速电极的电压，电子可获得更大的轰击动能，荧光屏的亮度可以提高，但加速电压一经确定，就不宜随时改变它来调节亮度。 （2）偏转系统 偏转系统由两对互相垂直的偏转板(平板电容器)构成，其中一对是上下放置的Y轴偏转板(或称垂直偏转板)，另一对是左右放置的x轴偏转板(或称水平偏转板)。若在偏转板的极板间加上电压，则板间电场会使电子束偏转，使相应荧光屏上光点的位置发生偏移，偏移量的大小与所加电压成正比。其中，X轴偏转板使电子束在水平方向(X轴)上偏移，Y轴偏转板使电子束在垂直方向(Y轴)上偏移。 （3）荧光屏 荧光屏是用来显示电子束打在示波管端面的位置。屏上涂有荧光物质，在高速电子轰击下发出荧光。当电子射线停止作用后，荧光物质将持续一段时间后才停止发光，这段时间称为余辉时间。不同材料的荧光粉发出的颜色不同，余辉时间也不同。如果电子束长时间轰击荧光屏上固定一点，则这一点会被烧坏而形成暗斑，所以当电子束光斑需要长时间停留在屏上不动时，应将光点亮度减弱。示波管内部表面涂有石墨导电层，叫屏蔽电极，它与第二阳极连在一起，可避免荧光屏附近电荷积累。

带电粒子在有界磁场中运动(超经典)

带电粒子在有界磁场中运动(超经典)

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题 “临界问题”大量存在于高中物理的许多章节中，如“圆周运动中小球能过最高点的速度条件”“动量中的避免碰撞问题”等等，这类题目中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、“恰好”等词语，其最终的求解一般涉及极值，但关键是找准临界状态。带电粒子在有界磁场中运动的临界问题，在解答上除了有求解临界问题的共性外，又有它自身的一些特点。 一、解题方法 画图→动态分析→找临界轨迹。（这类题目关键是作图，图画准了，问题就解决了一大半，余下的就只有计算了──这一般都不难。） 二、常见题型（B为磁场的磁感应强度，v0为粒子进入磁场的初速度）

分述如下： 第一类问题： 例1 如图1所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入，入射方向与CD边界夹角为θ。已知电子的质量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率v0至少多大？

分析：如图2，通过作图可以看到：随着v0的增大，圆半径增大，临界状态就是圆与边界EF相切，然后就不难解答了。 第二类问题： 例2 如图3所示，水平线MN下方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，在MN 线上某点O正下方与之相距L的质子源S，可在纸面内360°范围内发射质量为m、电量为e、速度为v0=BeL/m的质子，不计质子重力，打在MN 上的质子在O点右侧最远距离OP=________，打在O点左侧最远距离OQ=__________。

分析：首先求出半径得r=L，然后作出临界轨迹如图4所示（所有从S发射出去的质子做圆周运动的轨道圆心是在以S为圆心、以r=L为半径的圆上，这类问题可以先作出这一圆──就是圆心的集合，然后以圆上各点为圆心，作出一系列动态圆），OP=，OQ=L。 【练习】如图5所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向

各种能源折算标准

《各种能源的标准折算》 一、标准油与标准煤 标准油(又称油当量)是指按照标准油的热当量值计算各种能源量时所用的综合换算指标。与标准煤相类似，到目前为止，国际上还没有公认的油当量标准。中国采用的油当量(标准油)热值为： (10000kcal/kg) 常用单位： 标准油(toe)和桶标准油(boe)。 标准煤(又称煤当量)： 是指按照标准煤的热当量值计算各种能源时所用的综合换算指标。国家标准GB 2589—1990《综合能耗计算通则》规定，收到基低位发热量等于(兆焦)的燃料，称为1kg(千克)标准煤。 在统计计算中可采用t(吨)标准煤做单位，用符号表示为tce。 二、标准煤和标准油折算方法 要计算某种能源折算成标准煤或标准油的数量，首先要计算该种能源的折算系数，能源折算系数可由下式求得：

能源折算系数=能源实际含热值/标准燃料热值 然后再根据该折算系数，将具有一定实物量的该种能源折算成标准燃料的数量。其计算公式如下： 能源标准燃料数量=能源实物量×能源折算系数下面仅以标准煤折算方法为例加以说明，能源标准煤折算系数(折标煤系数)要分别采取当量计算和等价计算两种方法。 (1)燃料能源的当量计算方法。即以燃料能源的应用基低位发热量为计算依据。例如，我国原煤1kg的平均低位发热量为20910kJ(5000kcal)，则：原煤的折标煤系数=20910÷= 如果某企业消耗了1万t原煤，折合为标准煤即为： 10000×=7143(tce) (2)二次能源及耗能工质的等价计算方法，即以等价热值为计算依据。例如，2007年我国电的等价热值为(kW·h)。 如果某企业消耗了1万kW·h的电，折合为标准煤即为： 10000× =3500 kgce= 三、能源折算系数

E.电子比荷的测量

实验名称电子比荷的测量 一、前言 19世纪80年代英国物理学家J.J汤姆孙做了一个著名的实验：将阴极射线受强 磁场的作用发生偏转，显示射线运行的曲率半径；并采用静电偏转力与磁场偏转力平 衡的方法求得粒子的速度，结果发现了“电子”，并得出了它的电荷量与质量之比 e m。 电子荷质比是电子的电荷量与其质量的比值，是研究物质结构的基础，其测定在 物理学发展史上占有重要的地位。经现代科学技术测定的电子荷质比的标准值是：11 1.75910C/kg 。测定电子荷质比的方法有很多，如磁偏转法、磁聚焦法、磁控管法、 滤速器法等。本实验仪沿用当年英国物理学家汤姆孙思路，利用电子束在磁场中运动 偏转的方法来测量电子的荷质比。 二、教学目标 1、了解电子在电场和磁场中的运动规律。 2、测量电子的荷质比。 3、掌握电子荷质比测试仪的测量原理及方法。 4、通过实验加深对洛伦兹力的认识。 三、教学重点 1、电子在磁场中的运动规律。 四、教学难点 1、电子圆运动轨道半径的测量。 五、实验原理 图1 电子在磁场中受力图当一个电子以速度v垂直进入均匀磁场时，电子就要受到洛 仑兹力的作用(图1)：

f ev B =? （1） 由于力的方向是垂直于速度的方向，则电子的运动轨迹就是一个圆，力的方向指向圆心，完全符合圆周运动的规律，所以作用力与速度又有： 2f mv r = （2） 其中r 是电子运动圆周的半径，由于洛仑兹力就是使电子做圆周运动的向心力，因此可将(1)、(2)式联立： 2evB mv r = （3） 由(3)式可得： e v m rB = （4） 实验装置是用一电子枪，在加速电压U 的驱使下，射出电子流，因此加速电场所做功eU 全部转变成电子的输出动能： 22eU mv = （5） 将(4)与(5)式联立可得： 2 2()e U m r B =? （6） 实验中可采取固定加速电压U ，通过改变不同的偏转电流，产生出不同的磁场，进而测量出电子束的圆轨迹半径r ，就能测定电子的荷质比e m 。 按本实验的要求，必须仔细地调整管子的电子枪，使电子流与磁场严格保持垂直，产生完全封闭的圆形电子轨迹。按照亥姆霍兹线圈产生磁场的原理: B K I =? （7） 其中K 为磁电变换系数，可表达为： 3204()5N K R μ=? （8） 式中0μ是真空导磁率，它的值720410N A μπ--=??，R 为亥姆霍兹线圈的平均半径，N 为单个线圈的匝数，由厂家提供的参数可知158R mm =，130N =匝，将(7)和(8)代入公式(6)可得：

CEMS污染物、颗粒物、流量的计算和折算公式

CEMS污染物、颗粒物、流量的计算和折算公式1、烟气流量的计算公式： - V S= K V﹡- V P Q Sn干=3600﹡F﹡-V S﹡273﹡(B a+P S)﹡(1-X SW)/(273+t S)/101325 Q Sn----标态干基流量，单位Nm3/h F----烟道截面积，单位m2（π﹡r2） - V S----湿态平均流速，单位m/s Q S----工况湿态流量，单位m3/h B a----大气压力，单位Pa P S----烟气静压，单位Pa（压力的测量值） X SW----烟气湿度，单位%（湿度的测量值） t S----烟气温度，单位℃（温度的测量值） K V----速度场系数，一般取1.1~1.2 - V P----cems测得流速，单位m/s（流量测量值） 2、颗粒物的折算计算公式： C S干=C湿/(1-X SW) C Sn干= C S干﹡(273+t S)﹡101325 /273/(B a+P S) C折= C Sn干﹡(21-C O2S)/ (21-C VO2干) C折----折算成实际的污染物排放浓度，单位mg/Nm3 C Sn干----标态干基颗粒物，单位mg/Nm3 C S干----工况干基颗粒物，单位mg/m3 C湿----工况湿基颗粒物，单位mg/m3

X SW----烟气湿度，单位%（湿度的测量值） B a----大气压力，单位Pa P S----烟气静压，单位Pa（压力的测量值） t S----烟气温度，单位℃（温度的测量值） C O2S----行业内氧气基准值，单位%（火电厂6%，垃圾焚烧11%，钢铁烧结机16%） C VO2干----烟气中含氧量干基体积浓度，单位%（氧气的测量值） 3、气态污染物的折算计算公式：（SO2、HCL、HF、NO﹡、CO、） C S干=C湿/(1-X SW) C Sn干= C S干﹡(273+t S)﹡101325 /273/(B a+P S) C折= C Sn干﹡(21-C O2S)/ (21-C VO2干) C折----折算成实际的污染物排放浓度，单位mg/Nm3 C Sn干----标态干基污染物，单位mg/Nm3 C S干----工况干基污染物，单位mg/m3 C湿----工况湿基污染物，单位mg/m3 X SW----烟气湿度，单位%（湿度的测量值） B a----大气压力，单位Pa P S----烟气静压，单位Pa（压力的测量值） t S----烟气温度，单位℃（温度的测量值） C O2S----行业内氧气基准值，单位%（火电厂6%，垃圾焚烧11%，钢铁烧结机16%） C VO2干----烟气中含氧量干基体积浓度，单位%（氧气的测量值）

测定电子荷质比

设计性实验十 测定电子荷质比 实验目的 1．了解热电子发射(thermal emission)的概念。 2．理解磁控法测量电子荷质比(charge to mass ration)的原理。 3．加强学生作图法处理实验数据的训练。 4．训练学生用计算机软件采集和处理实验数据。 实验过程中重点学习内容 1．热电子发射的概念。 2．磁控法测量电子荷质比的原理。 3．磁控法测量电子荷质比计算机软件原理。 实验原理 若真空二极管的阴极（用被测金属钨丝做成）通以电流加热，并在阳极外加以正电压时，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过。如图1所示：这种电子从热金属丝发射的现象，称热电子发射。 图1 热电子发射 图2 与成线性关系 a U 2 c I 如果将理想二极管置于磁场中，二极管中径向运动的电子将受到洛仑兹力的作用而作曲线运动。当磁场强度达到一定值时，作曲线运动的径向电子流将不再能达到阳极而“断流”。我们将利用这一现象来测定电子的荷质比。此种方法称为磁控法。 在单电子中，从阴极发射出质量为m 的电子的动能应由阳极加速电场能eUa 和灯丝加热后电子“热激发”所具有能量E 两部分构成，根据能量守恒定律有：

E eU m a +=22 1 υ ---- (1) 电子在磁场的作用下做半径为R 的圆周运动，应满足 B e R m υυ=2 ------ (2) 而螺线管线圈的磁感强度B 与励磁电流(field current)I s 成正比 ------ (3) s I K B ' =由(1)， (2)， (3)式可得： 2'2 2 2 K R m e I e E U s a ××=+ ------ (4) 设：K 2'2 2 K R m e ××= ----- (5) （K 为一—常量） 并设阳极内半径为r ，阴极（灯丝）半径忽略不计，则处于临界状态下有：R=2 r ； ，阳极电压与关系可写为：c s I I =a U c I e E KI U c a ?=2 ----- (6) 显然与成线性关系。改变不同的有不同的值与之对应，如图2所示，用同一个理想二极管在不同的阳极电压下用图解法可测得不同的值。根据数据组，求得斜率K ，由K 的值即可求得电子的荷质比a U 2 c I a U c I c I 2 c a I U ?2'21 2K R K m e ×× = 其中 ； n K 0' μ= m H 70104?×=πμ真空磁导率，n=线圈匝数T 。 按表1数据绘制图2，从图中求出并将、和列表2。由Is~Ia 曲线求切线，其交点对应的Ia 即Ic 。 c I a U c I 2 c I 表1 不同下的Is 和I a U a 数据 s I (mA ） a U =2.0V a I (μA) s I (mA) a U =3.0V a I (μA) s I (mA) a U =4.0V a I (μA) a U =5.0V s I (mA)

带电粒子在组合场中的运动

带电粒子在组合场中的运动 1．质谱仪 图8-3-1 (1)构造：如图8-3-1所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成。 (2)原理：粒子由静止被加速电场加速，qU ＝1 2m v 2。 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有q v B ＝m v 2 r 。 由以上两式可得r ＝1 B 2mU q ，m ＝qr 2B 22U ，q m ＝2U B 2r 2。 2．回旋加速器 (1)构造：如图8-3-2所示，D 1、D 2是半圆形金属盒，D 形盒的缝隙处接交流电源，D 形盒处于匀强磁场中。 图8-3-2 (2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速，经磁场回旋，由q v B ＝m v 2r ，得E km ＝q 2B 2r 2 2m ，可见粒子获得的最大动能由磁感应强度B 和D 形盒半径r 决定，与加速电压无关。 [典例] 如图8-3-3所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场的场强为E ＝1.2×105 V/m ，匀强磁场的磁感强度为B 1＝0.6 T ；偏转分离器的磁感应强度为B 2＝0.8 T 。求：(已知质子质量为1.67×10 －27 kg) 图8-3-3

(1)能通过速度选择器的粒子的速度大小。 (2)质子和氘核以相同速度进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离 d 。 [解析] (1)能通过速度选择器的粒子所受电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，有 eB 1v ＝eE ，得v ＝E B 1＝1.2×105 0.6 m /s ＝2×105 m/s 。 (2)粒子进入磁场B 2后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则eB 2v ＝m v 2R ，得R ＝m v B 2e 设质子质量为m ，则氘核质量为2m ，故 d ＝2m v B 2e ×2－m v B 2e ×2＝5.2×10－3 m 。 [答案] (1)2×105m/s (2)5.2×10－ 3 m [针对训练] 1．(多选) (2016·天水一模)质谱仪的构造原理如图8-3-4所示。从粒子源S 出来时的粒子速度很小，可以看作初速为零，粒子经过电场加速后进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P 点，测得P 点到入口的距离为x ，则以下说法正确的是( ) 图8-3-4 A ．粒子一定带正电 B ．粒子一定带负电 C ．x 越大，则粒子的质量与电量之比一定越大 D ．x 越大，则粒子的质量与电量之比一定越小 解析：选AC 根据左手定则，知粒子带正电，故A 正确，B 错误；根据半径公式r ＝m v qB 知，x ＝2r ＝2m v qB ，又qU ＝12m v 2，联立解得x ＝ 8mU qB 2 ，知x 越大，质量与电量的比值越大，故C 正确，D 错误。 2．(多选)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图8-3-5所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )

小学一年级人民币换算计算方法

人民币换算计算方法 很多家长朋友都会困惑在家辅导孩子人民币学习的方法，小编今天和大家一起分享一下。 首先大家一定要清楚一点再辅导孩子：您面对的是年龄不足十岁的小宝贝，他们的生活经历不是很丰富，理解力上远远不及我们成年人，对于人民币的接触实在是太少了！ 因此对于什么换算的大道理请大家别白费了，孩子学起来不理解很吃力，咱们教的也上火不见效果。换种语言和方式也可以达到我们的效果。 一、对于单一单位的换算 对于单一的单位换算我们利用了一句小儿歌来教给学生。 “大变小，长尾巴，加一个0就好啦；小变大，去尾巴，把0去掉就长大！”（小单位变大单位的时候让孩子们联想小蝌蚪变成青蛙的样子，大单位变成小单位的时候让孩子们联想青蛙生小蝌蚪的样子） 如：7元=（）角，从元变成角是大单位变成小单位，就是“长尾巴”，在7的后面加一个0就可以了。 30分=（）角，是从小单位变成大单位，去掉尾巴0就可以了！如果出现跨级换算的时候，就是分换算成元，或者元换算成分，那就去掉或者加上2个0就可以了！ 二、对于两个单位转换成一个单位和一个单位转换成两个单位 其实很简单，只要孩子们记得住哪个单位大，哪个单位小，谁和谁相邻就可以了。（简单说就是爷爷、爸爸、孩子的关系就好） 在一个单位的两位数中间加上比自己大的相邻单位，或者去掉两个单位中间的大单位就可以了。 如：1元3角=（）角，两个单位变成一个单位，把两个单位中的大单位“元”去掉就实现了换算了。 28分=（）角（）分，一个单位变成两个单位，就把两位数拆开十位放在大单位里，个位放在小单位里就好了。或者说在2和8中间添上分的相邻大单位“角”就可以了。 三、对于人民币的简单运算 用双手配合进行简单的分解运算。“元加减元，角加减角，分加减分” 如：3元5角+4元3角=（）元（）角，用两只手指头按住相同单位的数字进行运算。3元+4元=7元，5角+3角=8角，因此答案就是7元8角。减法亦如此！ 如果出现了缺单位的情况，如：7角6分+2角=（）元（）角，第二个加数上就缺少单位“分”。这时只要告诉孩子们把6分直接写上就好了，因为6分没有被加减所以没有变化，直接写到最后的结果里就好了。

带电粒子在叠加场中的运动

带电粒子在叠加场中的运动 本专题是指在带电体运动的空间中，有电场、磁场，考虑重力时还有重力场的情况，这类情况一般表现为力、电综合题。常见题目主要通过以下几点“制造”变化：(1)某个场消失或改变方向；(2)洛仑兹力随着速度的改变而改变，引发其余力的改变；(3)带电体发生碰撞、粘合等情况，导致荷质比q／m发生变化。 处理这类综合题，应把握以下几点：(1)熟悉电场力、磁场力大小的计算和方向的判别；(2)熟悉带电粒子在匀强电场和匀强磁场里的基本运动，如加速、偏转、匀速圆周运动等；(3)通过详细地分析带电体运动的全部物理过程，找出与此过程相应的受力情况及物理规律，遇到临界情况或极值情况，则要全力找出出现此情况的条件；(4)在“力学问题”中，主要应用牛顿运动定律结合运动学公式、动能定理、动量定理和动量守恒定律等规律来处理；(5)对于带电体的复杂运动可通过运动合成的观点将其分解为正交的两个较为简单的运动来处理。 ［例1］如图1，在某个空间内有一个水平方向的匀强电场，电场强度 ，又有一个与电场垂直的水平方向匀强磁场，磁感强度B＝10T。现有一个质量m＝2×10-6kg、带电量q＝2×10-6C的微粒，在这个电场和磁场叠加的空间作匀速直线运动。假如在这个微粒经过某条电场线时突然撤去磁场，那么，当它再次经过同一条电场线时，微粒在电场线方向上移过了多大距离。（ｇ取10m／S2） ［解析］题中带电微粒在叠加场中作匀速直线运动，意味着微粒受到的重力、电场力和磁场力平衡。进一步的分析可知：洛仑兹力f与重力、电场力的合力F等值反向，微粒运动速度V与f垂直，如图2。当撤去磁场后，带电微粒作匀变速曲线运动，可将此曲线运动分解为水平方向和竖直方向两个匀变速直线运动来处理，如图3 由图2可知：

磁聚焦法测电子荷质比完整版

磁聚焦法测电子荷质比 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

电子荷质比的测量 胡洋洋 能动07班 电子荷质比的测量———实验简介 带电粒子的电荷量与质量的比值，称为荷质比。荷质比是带电粒子的基本参量之一，是研究物质结构的基础。目前测得的电子荷质比的数值为 。 带电粒子在磁场中受电场力的作用，在磁场中受磁场力的作用，带电粒子的运动状态将发生变化。这种现象的发现，为科学实验及工程技术带来了极大的应用价值。受电场力或磁场力的作用，带电粒子可以聚焦，形成细束流，这是示波管和显像管的工作基础。利用带电粒子在磁场和电场中的受力聚焦而形成的电透镜或磁透镜，是构成电子显微镜的基层本组件。带电粒子受力加速或改变运动方向，这又是直线加速器或回旋加速器的工作原理。此类电磁元件和仪器设备极大地丰富了科学研究和工程技术的方法和手段，推动了科学技术的发展。 实验原理 磁聚焦法测定电子荷质比 1．带电粒子在均匀磁场中的运动： a．设电子e在均匀磁场中以匀速V运动。当时，则在洛仑兹力f作用下作圆周运动，运动半径为R，由 （1）

得 （2） 如果条件不变，电子将周而复始地作圆周运动。可得出电子在这时的运动周期T： （3） 由此可见：T只与磁场B相关而与速度V无关。这个结论说明：当若干电子在均匀磁场中各以不同速度同时从某处出发时，只要这些速度都是与磁场B垂直，那么在经历了不同圆周运动，会同时在原出发地相聚。不同的只是圆周的大小不同，速度大的电子运动半径大，速度小的电子运动半径小（图1）。 图1 v垂直于B 图2 v与B成角b．若电子的速度V与磁场B成任一角度： 我们可以把V分解为平行于磁场B的分量和垂直于B的分量；这时电子的真实运动是这两种运动的合成：电子以作垂直于磁场B的圆周运动的同时，以作沿磁场方向的匀速直线运动。从图2可看出这时电子在一条螺旋线上运动。 可以计算这条螺旋线的螺距： 由式3得 （4） 由此可见，只要电子速度分量大小相等则其运动的螺距就相同。这个重要结论说明如果在一个均匀磁场中有一个电子源不断地向外提供电子，那么不论这些电子