洛伦兹力的应用PPT课件免费下载2023

鲁科版 (2019)高中物理选择性必修 第二册课文《洛伦兹力的应用》,完整版PPT课件免费下载，优秀PPT背景图搭配，精美的免费ppt模板。轻松备课，欢迎免费下载使用。

一、【课程的主要内容】

一、显像管1.主要构造：_______、加速电场、_________和_______。2.原理图(如图)：
3.工作原理：由_______发出的电子，经加速电场形成电子束，在_________产生的磁场作用下运动方向发生偏转，从而实现扫描，在_______上显示图像。
二、质谱仪1.功能：分析各化学元素的_______并测定其_____、含量的仪器。2.原理图(如图)：
3.工作原理：带电粒子在电场中加速：qU= mv2，带电粒子在磁场中偏转： =__，带电粒子的比荷： 由此可知，带电粒子的比荷与偏转距离x的平方成_____，凡是比荷不相等的都被分开，并按_________的大小排列，故称之为_________。4.其他应用：可以准确地测定每种粒子的质量和分析_________________。
三、回旋加速器1.主要构造：两个金属_________，两个大型电磁铁。2.原理图(如图所示)：
3.工作原理：(1)磁场作用：带电粒子_____磁场方向射入磁场时，只在洛伦兹力作用下做_____________，其周期与_________和_________无关。(2)交变电压的作用：在两D形盒狭缝间产生周期性变化的_____，使带电粒子每经过一次狭缝加速一次。(3)交变电压的周期(或频率)：与带电粒子在磁场中做圆周运动的周期(或频率)_____。
一 认识显像管1.带电粒子在加速电场中的加速：qU= mv2⇒v= 。2.带电粒子在磁场中的偏转：(1)运动性质：匀速圆周运动。(2)运动规律：r= ；T= (3)求解方法：偏转量y和偏转角θ要结合圆的几何关系，通过对圆周运动的讨论求解。
【思考·讨论】电视机发生故障，屏幕上只有一条竖直亮线，你能解释故障发生在哪里吗？(物理观念)提示：屏幕上只有一条竖直亮线，说明电子在水平方向没有受洛伦兹力作用。根据左手定则可知，显像管竖直方向的磁场发生故障。
【典例示范】 如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图。一电子束(初速度不计)经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于圆面，磁场区域的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P点需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ；已知电子的质量为m，电量为e，不计电子的重力。求：
(1)电子进入磁场时的速度；(2)圆形磁场区域的磁感应强度B的大小及方向。
【解析】(1)设电子射出电场时的速度为v，根据动能定理有：eU= mv2①解得：v=
(2)电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，由于电子向上偏转，由左手定则判断磁感应强度的方向为垂直于纸面向外。如图所示，电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为c，半径为R，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量。
则由牛顿第二定律得：Bev=m ② ③解以上各式可得：B= 答案：(1) (2) 垂直于纸面向外
【母题追问】1.在【典例示范】情境中，如果发现电视画面的幅度比正常的偏小，可能的原因是( )A.电子枪发射能力减弱，电子数减少B.加速电场的电压过低，电子速率偏小C.偏转线圈局部短路，线圈匝数减少D.偏转线圈电流过大，偏转磁场增强
【解析】选C。如果发现电视画面幅度比正常时偏小，是由于电子束的偏转角减小，即轨道半径增大所致。而电子在磁场中偏转时的半径：r= 。电子枪发射能力减弱，电子数减少，而运动的电子速率及磁场不变，不会影响电视画面幅度偏大或小，所以A错误；当加速电场电压过低，电子速率偏小时，会导致电子运动半径减小，从而使偏转角度增大，导致画面幅度比正常偏大，故B错误；当偏转线圈局部短路，线圈匝数减小时，偏转磁场减小，从而使电子运动半径增大，所以导致画面幅度比正常偏小，故C正确；当偏转线圈电流过大，偏转磁场增强时，电子运动半径变小，所以导致画面幅度比正常偏大，故D错误。
2.在【典例示范】情境中，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，如果要使电子束打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列哪种变化的磁场能够使电子发生上述偏转( )
【解析】选A。根据左手定则可知，电子开始上偏，磁场方向垂直纸面向外，方向为负，且逐渐减小，后来电子又下偏，磁场方向垂直纸面向里，方向为正，且逐渐增加，故A正确，B、C、D错误。
【补偿训练】1.如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图，励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节，下列操作中电子束轨迹的半径一定增大的是( )A.仅提高电子枪加速电压B.仅增大励磁线圈中电流C.提高电子枪的加速电压同时增大励磁线圈中电流D.降低电子枪的加速电压同时减小励磁线圈中电流
【解析】选A。电子在加速电场中加速，由动能定理得：eU= ①电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：eBv0= ②解得：r= ③
仅提高电子枪加速电压，由r= 可知，电子束轨迹的半径一定增大，故A正确；仅增大励磁线圈中电流，磁感应强度B增大，由r= 可知，电子束轨迹的半径一定减小，故B错误；增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，提高电子枪的加速电压同时增大励磁线圈中电流，由r= 可知，电子束轨迹的半径不一定增大，故C错误；减小励磁线圈的电流，磁感应强度B减小，降低电子枪的加速电压同时减小励磁线圈中电流，由r= 可知，电子束轨迹的半径不一定增大，故D错误。

二、【基础巩固】
2.电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。如图所示为显像管工作原理示意图，阴极K发射的电子束(初速度不计)经电压为U的电场加速后，进入一圆形区域，圆形区域中心为O，半径为r，荧光屏MN到中心O的距离为L，当圆形区域内不加磁场时，电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点。当圆形区域内加一垂直于圆面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时电子束打在荧光屏上的Q点(图中未标出)，PQ的长度为 L。不计电子之间的相互作用及所受的重力。求：
(1)电子的比荷 ；(2)电子在磁场中运动的时间。
【解析】(1)设电子进入磁场时的速度为v，根据动能定理：eU= mv2可得：v= 画出电子运动轨迹，如图所示，
设偏转角度为θ，由几何关系：tanθ= 可得：θ=60°。电子束在磁场中转过的圆心角也为θ，而：tan ，解得：R= r根据洛伦兹力提供向心力可得：evB= 解得：
(2)根据粒子在磁场中运动的周期：T= 可得电子在磁场中运动的时间：t= 解得：t= 答案：(1) (2)
二 认识质谱仪1.用途：测量带电粒子的质量和分析同位素。2.速度：带电粒子经加速电场加速，获得动能 mv2=qU，故v= 。3.测量：加速后的带电粒子垂直进入匀强磁场，其轨道半径r= 又因为偏转距离x=2r，可得：带电粒子质量m= ，粒子比荷
【思考·讨论】 质谱仪是分离同位素的装置，请问质谱仪能否分离质子与α粒子？(物理观念)提示：不能。根据带电粒子在电场中加速和磁场中偏转规律，可得磁场中运动时的轨道半径r= ，而质子与α粒子比荷相同，所以它们的运动轨迹相同。
【典例示范】 质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子(不计重力)经同一电场加速后，垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子质量。其工作原理如图所示。虚线为某粒子运动轨迹，由图可知( )A.此粒子带负电B.下极板S2比上极板S1电势高C.若只减小加速电压U，则半径r变大D.若只减小入射粒子的质量，则半径r变小
【解析】选D。由图可知，磁场方向向外，带电粒子向左偏转，根据左手定则可判断，该电荷带正电，故A错误；粒子经过电场要加速，粒子带正电，所以下极板S2比上极板S1电势低，故B错误；根据动能定理得，qU= mv2，由qvB=m 得：r= ，若只减小加速电压U，由上式可知，半径r减小，故C错误；若只减小入射粒子的质量，q不变，由上式可知，半径也减小，故D正确。
【母题追问】1.若用【典例示范】中的质谱仪分析某带电粒子。 带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。不计粒子重力。若由容器A进入电场的是质量为m、电荷量为q的粒子，求：
(1)粒子进入磁场时的速度大小v；(2)若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核P1、P2，由底片上获知P1、P2在磁场中运动轨迹的直径之比是 ∶1。求P1、P2的质量之比m1∶m2。
【解析】(1)粒子在电场中加速，根据动能定理：qU= mv2，解得速度：v=
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式：qvB=m ，解得：R= 由以上计算可知：m= 有： 代入已知条件得 答案：(1) (2)2∶1
2.如图所示，若将【典例示范】中的加速电场换成相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器。一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板上，粒子重力不计，则下面说法正确的是( )
A.粒子带负电B.粒子打在S板上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷 越大C.能通过狭缝P的带电粒子速率等于 D.速度选择器中的磁感应强度方向垂直纸面向里
【解析】选C。带电粒子在磁场中向左偏转，由左手定则知粒子带正电，故A错误；经过速度选择器进入磁场B′的粒子速度相等，根据r= 知，粒子打在S板上的位置离狭缝P越远，则半径越大，粒子的比荷越小，故B错误；粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB。则有：v= ，而粒子受到的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故C正确，D错误。
【补偿训练】1.(多选)如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.质谱仪是一种可测定带电粒子比荷的仪器D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大
【解析】选B、C、D。在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB，解得v= ，故A错误；根据带电粒子在磁场中的偏转方向，以及左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外，故B正确；进入偏转电场后，有：qvB0=m ，解得： ，可知质谱仪是可以测定带电粒子比荷的仪器，故C正确；由上式可知，越靠近狭缝P，r越小，比荷越大，故D正确。
2.质谱仪的构造如图所示，粒子从粒子源出来经过板间电压为U的加速电场后进入磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动到达记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒子的比荷 为多大？
【解析】粒子在电压为U的电场中加速时，根据动能定理得：qU= mv2①粒子进入磁场后做圆周运动，根据牛顿第二定律有：qvB=m ②r= ③联立①②③解得 答案：

 三、【拓展学习】
三 认识回旋加速器1.带电粒子在磁场中运动的半径为r= ，所以粒子被加速后回旋半径一次比一次增大；而带电粒子在磁场中运动的周期T= ，所以粒子在磁场中的周期始终保持不变。2.只要加在两个电极上的高频电源的周期与带电粒子在磁场中运动的周期相同，就可以保证粒子每经过电场边界时正好赶上合适的电场方向而被加速。
3.当带电粒子的运动半径最大时，其速度也最大，由r= 得v= ，则带电粒子的最终动能Ekm= ，粒子最终获得的能量与加速电压无关，只与磁感应强度B和D形盒半径r有关。
【思考·讨论】 根据爱因斯坦的相对论，当粒子的速度接近光速时，粒子的质量将随速度的增大而明显增加。这样应用回旋加速器时，能将带电粒子的速度无限提高吗？(物理观念)
提示：不能。回旋加速器一直加速的条件是电场变化的周期与粒子在磁场中做圆周运动的周期相等。粒子质量增大，粒子在磁场中做圆周运动的周期变大，破坏了一直加速的条件。
【典例示范】回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近(缝隙的宽度远小于盒半径)，分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每次通过缝隙时恰好在最大电压下被加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。若D形盒半径为R，所加磁场的磁感应强度为B。设两D形盒之间所加的交流电压的最大值为U，被加速的粒子为α粒子，其质量为m、电量为q。α粒子从D形盒中央开始被加速(初动能可以忽略)，经若干次加速后，α粒子从D形盒边缘被引出。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，求：
(1)粒子被加速后获得的最大动能Ek；(2)粒子在回旋加速器中运动的时间。
【解析】(1)α粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能，设此时的速度为v，有qvB= 可得v= α粒子的最大动能Ek=
(2)设α粒子被电场加速的总次数为N，则Ek=NqU= 可得N= α粒子在加速器中运动的时间是α粒子在D形盒中旋转N个半圆周的总时间tt=N T= 解得t= 答案：(1)
【母题追问】1.在【典例示范】所述情境中，求以下问题：(1)α粒子第一次被加速后的速度大小；(2)α粒子在第n次加速后回旋半径与第n+1次加速后回旋半径的比值。
【解析】(1)设α粒子第一次被加速后速度大小为v1，根据动能定理有：qU= 解得：v1=
(2)从开始进入到第n次加速后列动能定理方程：nqU= ①α粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律：qvnB= ②联立①、②可得，rn= 同理：rn+1= 所以 答案：
2.若使用【典例示范】中给α粒子加速的回旋加速器来加速质子，可行吗？如果不可行需要对装置进行怎样的改动？
【解析】不可行。α粒子质量为m、电量为q，则质子为 m、电量为 q。根据周期计算公式结合和频率关系可得：T= 如果使用这台回旋加速器加速质子，需要改动：方法一：使加速高频电压的频率增大为原来的2倍；方法二：使磁感应强度减为原来的 。答案：见解析
【补偿训练】1.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是 ( )A.离子由回旋加速器的边缘进入加速器B.离子在磁场中加速C.离子由回旋加速器的中心附近进入加速器D.离子在电场中偏转
【解析】选C。离子由回旋加速器的中心附近进入加速器，在电场中加速，磁场中偏转，故选项C正确，A、B、D错误。
2.1930年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求交变电场的频率；(2)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；(3)求粒子从静止开始加速到出口处在电场和磁场中运动所需的总时间t。
【解析】(1)带电粒子在电场中一直加速，必须满足：T电场=T磁= 所以交变电场频率f=
(2)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1，由动能定理有：qU= 洛伦兹力提供向心力，则有：qv1B=m 联立计算得出：r1= 同理，粒子第2次经过狭缝后的半径：r2= 则r2∶r1= ∶1；
(3)设粒子到出口处被加速了n圈，由动能定理有：2nqU= mv2，由牛顿第二定律有：qvB=m 由周期公式有：T= 且t2=nT，解上述四个方程得：t2= t1= t=t1+t2= 答案：(1)

四、【典例剖析】     
【拓展例题】考查内容：质谱仪的原理【典例】一台质谱仪的工作原理如图所示。大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经过加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹。不考虑离子间的相互作用。
(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x。(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度d。(3)若考虑加速电压有波动，在(U0-ΔU)到(U0+ΔU)之间变化，要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，求狭缝宽度L满足的条件。
【解析】(1)设甲种离子在磁场中的运动半径为r1在电场中加速过程有qU0= ×2mv2且qvB=2m 解得r1= 根据几何关系x=2r1-L解得x=
(2)如图，最窄处位于过两虚线交点的垂线上d=r1- 解得d=
(3)设乙种离子在磁场中的运动半径为r2r1的最小半径r1min= r2的最大半径r2max= 由题意知2r1min-2r2max>L，即 解得L<
答案：(1) (2)图见解析 (3)L<
1.如图所示，电视显像管中有一个电子枪，工作时它能发射电子，荧光屏被电子束撞击就能发光。在偏转区有垂直于纸面的磁场B1和平行纸面上下的磁场B2，就是靠这样的磁场来使电子束偏转，使整个荧光屏发光。经检测仅有一处故障：磁场B1不存在，则荧光屏上( )A.不亮 B.仅有一个中心亮点C.仅有一条水平亮线D.仅有一条竖直亮线
【解析】选C。由图可知，电子运动的方向向右。当磁场B1不存在，只存在平行纸面上下的磁场B2时，根据左手定则可知，电子只受磁场B2垂直于纸面向里或垂直于纸面向外的洛伦兹力的作用，则电子打在荧光屏上的点是沿水平方向的线，则荧光屏上仅有一条水平亮线。故C正确，A、B、D错误。
2.(多选)带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零。然后经过S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示。运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是( )A.这些粒子经过S2时的动能相同B.这些粒子经过S2时的速率相同C.这些粒子在磁场中运动的轨道半径与质量成正比D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比
【解析】选A、D。带电粒子在电场中加速，由动能定理得：qU= mv2，解得经S2时的速率为v= ，经过S2时的动能为Ek=qU，可知这些粒子经过S2时的速率不一定相同，但动能一定相等，故A正确，B错误；粒子在磁场中运动的轨道半径为r= ，这些粒子在磁场中运动的轨迹圆半径与 成正比，故C错误；粒子在磁场中运动的时间为t= ，所以这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比，故D正确。
3.如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的是( )
A.粒子从磁场中获得能量B.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短C.D形盒的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越小D.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
【解析】选D。带电粒子从电场中获得能量，不是从磁场中，故A错误；根据周期公式T= ，走过半圆所用时间t= ，与速率无关，故B错误；根据半径公式r= 知，v= ，则粒子的最大动能Ek= mv2= ，与加速的电压无关，与D形盒的半径以及磁感应强度有关，D形盒的半径R越大，粒子加速所能获得的最大动能越大，故C错误；只有电场力做功，粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后的动能之比是2∶3，所以速度之比是 ，根据：r= 得：轨道半径之比为 ，故D正确。
【补偿训练】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源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，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，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是( )
A.质子在匀强磁场中每运动一周被加速一次B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRD.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子
【解析】选C。质子在匀强磁场中每运动一周被加速两次，故A错误；根据qvmB=m ，得vm= ，与加速的电压无关，故B错误；当粒子从D形盒中出来时速度最大，vm= =2πfR，故C正确；根据T= ，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器加速的粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故D错误。

五、【整合提升】
4.如图为质谱仪的结构示意图，由加速电场、速度选择器、偏转磁场三部分组成。一个质量为m，电荷量为q的粒子从加速电场的正极板附近由静止释放，沿直线运动，经速度选择器后由P点垂直射入磁感应强度为B0的匀强磁场，最后垂直打在位于A1A2间的照相底片上的P′点。已知PP′间的距离为L，速度选择器中的匀强电场的场强大小为E，不计粒子重力。求：
(1)速度选择器中的磁场B的方向和大小；(2)加速电场的电压U。
【解析】(1)根据粒子在加速电场中做加速运动，则粒子带正电。而粒子在速度选择器中受到的电场力向右，那么洛伦兹力向左，根据左手定则，知带正电粒子在速度选择器中磁场方向为垂直纸面向外；粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，对粒子列牛顿第二定律方程：qvB0=m ，且r= 解得：v= 粒子在速度选择器中受力平衡，所以qE=qvB，所以磁感应强度B的大小为B=
(2)粒子在电场中运动只有电场力做功，根据动能定理可得： qU= mv2那么加速电场的电压U= 答案：(1)垂直纸面向外 (2)
【补偿训练】 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上。设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。
(1)求该离子的荷质比 。(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1>m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中未画出)，求P1、P2间的距离Δx。
【解析】(1)离子在电场中加速，由动能定理得：qU= mv2；①离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qBv=m ②且r= 由①②式可得：
(2)由①②式可得离子m1在磁场中的运动半径是r1，则：r1= 对离子m2，同理得：r2= 照相底片上P1、P2间的距离：Δx=2(r1-r2)= 答案：(1)
【新思维·新考向】情境：磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连。问题：(1)用电器中电流的方向是怎样的？(2)如果想增大用电器中的电流，有哪些方法？