作业帮霍尔效应
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/29 08:40:49
总结一下下列仪器 电流天平，阴极射线管，速度选择器，磁流体发电机，电磁流量计，磁强计，质谱仪。
解题思路： 利用电磁知识的仪器仪表
解题过程：
电子天平： 是采用电磁力平衡的原理，应用现代电子技术设计而成的。它是将称盘与通电线圈 相连接，置于磁场中，当被称物置于称盘后，因重力向下，线圈上就会产生一个电磁力，与 重力大小相等方向相反。这时传感器输出电信号，经整流放大，改变线圈上的电流，直至线 圈回位，其电流强度与被称物体的重力成正比。而这个重力正是物质的质量所产生的，由此 产生的电信号通过模拟系统后，将被称物品的质量显示出来。
由于电子天平是利用电磁力平衡的原理，没有机械天平的横梁，没有升降枢装置，全量 程不用砝码，直接在显示屏上读数，所以具有操作简单，性能稳定，称量速度快，灵敏度高 等特点。目前一般电子天平还具有去皮（净重）称量、累加称量、计件称量等功能。并配有 对外接口。可连接打印机、计算机、记录仪等，实现了称量、记录、计算自动化。 阴极射线管
是一种用于显示系统的物理仪器，广泛应用于示波器、电视机和显示器上。它是利用阴极电子枪发射电子，在阳极高压的作用下，射向萤光屏，使萤光粉发光，同时电子束在偏转磁场的作用下，作上下左右的移动来达到扫描的目的。早期的 CRT 技术仅能显示光线的强弱，展现黑白画面。而彩色 CRT 具有红、绿色和蓝色三支电子枪，三支电子枪同时发射电子打在屏幕玻璃上磷化物上来显示颜色。由于它笨重、耗电，所以在部分领域正在被轻巧、省电的液晶显示器取代。
1. 磁场偏向型：以磁场令电子束产生偏向，产生磁场的偏向线圈附加在阴极射线管颈部外侧。电视机使用此种方式的显像管。
2. 电场偏向型：以电场令电子束产生偏向，产生电场的偏向极板内建在阴极射线管内部。示波器使用此种方式的显像管，以利应付不同的扫描频率，但此方式需要较长的管身。
3. 威廉士管：具有记忆保持功能的特殊阴极射线管。
速度选择器 一个容器中带电粒子从一侧进入，在另一侧的相同位置上开一小孔，其余部分被阻挡
在空间中同时有正交垂直的电场和磁场，使电场力和磁场力方向相反且与速度方向垂直
对于以不同速度进入空间的粒子而言，只有满足二力平衡作匀速直线运动才能够从另一侧的 小孔穿出
F磁（洛仑兹力）=qvB
F电场=Eq
则只有当满足V=E/B 的粒子才能穿过空间区域，也就达到了速度选择的目的 磁流体发电机 磁流体发电机，又叫等离子发电机，是根据霍尔效应，用导电流体，例如空气或液体，与磁 场相对运动而发电的一种设备。 正负离子以一定的速度射入磁场，正负离子在洛伦兹力的作用下分别向上下两个金属极板偏 转，金属极板外就是连接着外电路了，一段时间后金属极板上积攒的电荷产生的电场的电场 力与洛伦兹力平衡，离子再不偏转，即qE=Bqv 电磁流量计 流量计测量原理为基于法拉第电磁感应定律。流量计的测
量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方
向穿通管壁固定在测量管上。线圈励磁时，将在与测量管轴线
垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时，如
果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线感应出电
动势E。电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径d 与平均
流速v 的乘积，电动势E（流量信号）由电极检出并通过电
缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流
量，并能输出脉冲，模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。
E=KBDV
式中： E-- 为电极间的信号电压（v）
B-- 磁通密度（T）
d-- 测量管内径（m）
V-- 均流速（m/s） 磁强计 工作原理：矢量型磁敏感器[1]。用于测定地磁场的大小与方向，即测定航天器所在处地磁场强度矢量 在本体系中的分量。是测量磁感应强度的仪器。根据小磁针在磁场作用下能产生偏转或振动 的原理制成。而从电磁感应定律可以推出，对于给定的电阻R的闭合回路来说，只要测出流 过此回路的电荷q，就可以知道此回路内磁通量的变化。这也就是磁强计的设计原理，用途 之一是用来探测地磁场的变化。 质谱仪
又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的 原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
质谱仪能用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片
离子。这些不同离子具有不同的质量，质量不同的离子在磁场的作用下到达检测器的时间不
同，其结果为质谱图。
原理公式：q/m=2v/B2r2
最终答案：略
解题过程：
电子天平： 是采用电磁力平衡的原理，应用现代电子技术设计而成的。它是将称盘与通电线圈 相连接，置于磁场中，当被称物置于称盘后，因重力向下，线圈上就会产生一个电磁力，与 重力大小相等方向相反。这时传感器输出电信号，经整流放大，改变线圈上的电流，直至线 圈回位，其电流强度与被称物体的重力成正比。而这个重力正是物质的质量所产生的，由此 产生的电信号通过模拟系统后，将被称物品的质量显示出来。
由于电子天平是利用电磁力平衡的原理，没有机械天平的横梁，没有升降枢装置，全量 程不用砝码，直接在显示屏上读数，所以具有操作简单，性能稳定，称量速度快，灵敏度高 等特点。目前一般电子天平还具有去皮（净重）称量、累加称量、计件称量等功能。并配有 对外接口。可连接打印机、计算机、记录仪等，实现了称量、记录、计算自动化。 阴极射线管
是一种用于显示系统的物理仪器，广泛应用于示波器、电视机和显示器上。它是利用阴极电子枪发射电子，在阳极高压的作用下，射向萤光屏，使萤光粉发光，同时电子束在偏转磁场的作用下，作上下左右的移动来达到扫描的目的。早期的 CRT 技术仅能显示光线的强弱，展现黑白画面。而彩色 CRT 具有红、绿色和蓝色三支电子枪，三支电子枪同时发射电子打在屏幕玻璃上磷化物上来显示颜色。由于它笨重、耗电，所以在部分领域正在被轻巧、省电的液晶显示器取代。
1. 磁场偏向型：以磁场令电子束产生偏向，产生磁场的偏向线圈附加在阴极射线管颈部外侧。电视机使用此种方式的显像管。
2. 电场偏向型：以电场令电子束产生偏向，产生电场的偏向极板内建在阴极射线管内部。示波器使用此种方式的显像管，以利应付不同的扫描频率，但此方式需要较长的管身。
3. 威廉士管：具有记忆保持功能的特殊阴极射线管。
速度选择器 一个容器中带电粒子从一侧进入，在另一侧的相同位置上开一小孔，其余部分被阻挡
在空间中同时有正交垂直的电场和磁场，使电场力和磁场力方向相反且与速度方向垂直
对于以不同速度进入空间的粒子而言，只有满足二力平衡作匀速直线运动才能够从另一侧的 小孔穿出
F磁（洛仑兹力）=qvB
F电场=Eq
则只有当满足V=E/B 的粒子才能穿过空间区域，也就达到了速度选择的目的 磁流体发电机 磁流体发电机，又叫等离子发电机，是根据霍尔效应，用导电流体，例如空气或液体，与磁 场相对运动而发电的一种设备。 正负离子以一定的速度射入磁场，正负离子在洛伦兹力的作用下分别向上下两个金属极板偏 转，金属极板外就是连接着外电路了，一段时间后金属极板上积攒的电荷产生的电场的电场 力与洛伦兹力平衡，离子再不偏转，即qE=Bqv 电磁流量计 流量计测量原理为基于法拉第电磁感应定律。流量计的测
量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方
向穿通管壁固定在测量管上。线圈励磁时，将在与测量管轴线
垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时，如
果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线感应出电
动势E。电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径d 与平均
流速v 的乘积，电动势E（流量信号）由电极检出并通过电
缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流
量，并能输出脉冲，模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。
E=KBDV
式中： E-- 为电极间的信号电压（v）
B-- 磁通密度（T）
d-- 测量管内径（m）
V-- 均流速（m/s） 磁强计 工作原理：矢量型磁敏感器[1]。用于测定地磁场的大小与方向，即测定航天器所在处地磁场强度矢量 在本体系中的分量。是测量磁感应强度的仪器。根据小磁针在磁场作用下能产生偏转或振动 的原理制成。而从电磁感应定律可以推出，对于给定的电阻R的闭合回路来说，只要测出流 过此回路的电荷q，就可以知道此回路内磁通量的变化。这也就是磁强计的设计原理，用途 之一是用来探测地磁场的变化。 质谱仪
又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的 原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
质谱仪能用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片
离子。这些不同离子具有不同的质量，质量不同的离子在磁场的作用下到达检测器的时间不
同，其结果为质谱图。
原理公式：q/m=2v/B2r2
最终答案：略