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实用标准文案 精彩文档 精彩文档 高中物理 20 种电磁学仪器 电视机原理1. 电视机原理 1.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为 U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为 O，半径为 r 1.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为 U 的加 速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为 O，半 径为 r.当不加磁场时，电子束将通过 O 点而打到屏幕的中心M 点.为了让电子束射到屏幕边 缘 P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ ，此时磁场的磁感应强度B 应为多少？ 解析：如图所示，电子在磁场中沿圆弧ab 运动，圆心为O，半径为R，以v 表示电子进入磁 解析：如图所示，电子在磁场中沿圆弧ab 运动，圆心为O，半径为R，以v 表示电子进入磁 = 场时的速度，m、e 分别表示电子的质量和电荷量，则 1 eU ? mv2 2 mv2 evB ? R 又有tan ? ? r 2 R 由以上各式解得： B ? r 1 2mv e tan 2 ? 电磁流量计 电磁流量计广泛应用于测量可导电液体（ 如污水）在管中的流量（ 在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）．为了简化，假设流量计是如图所示的横 截面为长方形的一段管道．其 中空部分的长、宽、高 分别为图中的 a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（ 图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料， 前后两面是绝缘材料． 现于流量计所在处加磁感应强度 B 的匀强磁场， 磁场方向垂直前后两面． 当导电流体稳定地流经流量计时， 在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻 R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值．已知 流 体 的 电 阻 率 为 ρ ， 不 计 电 流 表 的 内 阻 ， 则 可 求 得 流 量 为 （ ） A. I ? bR ? ? c ? B. I ? aR ? ? b ? ? ? ? ? BaBc? ? ? ? B a B c ?C. I ? cR ? ? a ? D. I ? R ? ? bc ? ? ? ? ? BbBa? ? ? ? B b B a 质谱仪 3.如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器 A 中，使它受到电子束轰击，失去 一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s1 以很小的速度进入电压为 U 的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s3 射入磁感强度为B 的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝 s3 的细线。若测得细线到狭缝 s3 的距离为 d，试导出分子离子的质量m 的表达式。 解析：以m、q 表示离子的质量电量，以v 表示离子从狭缝s 2 射出时的速度，由功能关系可得 射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得式中 射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得 式中 R 为圆的半径。感光片上的细黑线到s 缝的距离d＝2R 3 解得 4.磁流体发电4. 4.磁流体发电 4.磁流体发电是一种新型发电方式，图 1 和图 2 是其工作原理示意图。图 1 中的长方体 是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R1 相连。整个发电导管处于图 2 中磁 速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流 速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比， 发电导管两端的电离气体压强差△p 维持恒定，求：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F 多大；（2）磁流体发电机的电动势E 的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P。解析：（1）不存在磁场时，由力的平衡得（2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势回路中的电流电流 I 受到的安培力设 F为存在磁场时的摩擦阻力，依题意 发电导管两端的电离气体压强差△p 维持恒定，求： （1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F 多大； （2）磁流体发电机的电动势E 的大小； （3）磁流体发电机发电导管的输入功率P。 解析：（1）不存在磁场时，由力的平衡得 （2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势 回路中