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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,选修,3-1,课时,5,带电粒子在,匀强磁场中的,运动(,3,),如图所示为速度选择器工作原理图,电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,当带正电的粒子具有某一速度,V,0,时,才能沿虚线路径通过小孔。(,1,)假如换成一个速度也为,V,0,的带负电的粒子,能否在这个速度选择器中沿着虚线路径通过小孔?(,2,)假如把磁场方向改为垂直纸面向外,要让具有速度为,V,0,的粒子仍沿着虚线路径通过小孔,那么是否要改变电场方向?如果要改变,如何改变?(,3,),选做当带正电的粒子具有某一速度,VV,0,从图示位置进入场区时,粒子如何运动,动能如何变化?,一、速度选择器,在图所示的平行板之间,电场强度,E,和磁感应强度,B,相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同,.,这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器,.,若带正电粒子入射速度,则下列说法正确的是,(),A.,粒子动能一定增加,电场力做正功,B.,粒子所受洛伦兹力一定增大,洛伦兹力做正功,C.,粒子动能一定减少,洛伦兹力不做功,D.,电场力不做功,洛伦兹力做正功,+,-,B,E,+q,A,一、速度选择器,如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,从整体来说呈中性)喷射入磁场(磁体左,N,右,S,),磁场中有两块金属板,A,、,B,,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。下列说法正确的是(),A,金属板,A,上聚集正电荷,,金属板,B,上聚集负电荷,B,金属板,A,上聚集负电荷,,金属板,B,上聚集正电荷,C,金属板,A,的电势低于,金属板,B,的电势,D,流过,R,的电流方向由,a,到,b,二、等离子发电机,BC,思考:设,A,、,B,极板间距,d,,磁场磁感应强度,B,,粒子入射速度为,v,,电阻为,R,,求流过电阻的电流?,三、电磁流量计,a,b,v,d,如图所示,一圆形导管直径为,d,用非磁性材料制成,其中有可以导电的液体向左流动,导电液体中的自由电荷,(,正负电荷,),所受洛伦兹力的方向,?,正负电荷在洛伦兹力作用下将如何偏转,?a,、,b,间是否存在电势差,?,哪点的电势高,?,当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时,a,、,b,间的电势差就保持稳定,.,液体的流量,:,如图是一种测量血管中血流速度的仪器的示意图,在动脉两侧分别安装电极并加磁场,电极的连线与磁场垂直,.,设血管的直径为,2mm,磁场的磁感应强度为,0.08T,测得两极间的电压为,0.10mV,则血流速度为多少,?,(人体血液中是有带电粒子),三、电磁流量计,V,N,S,v,+,-,四、霍尔效应,如图所示,厚度为,h,、宽度为,d,的导体板放在平行于板面的磁感应强度为,B,匀的匀强磁场中。当电流,I,通过导体板时,在导体板的上侧面,A,与下侧面,A,/,之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差,U,、电流,I,和,B,的关系为,U=KIB/d,,式中的比例系数,k,称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:外部磁场的作用使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差,U,。设电子的电荷量为,e,,导体单位体积内电子的个数为,n,。(,1,)达到稳定状态时,导体板上下两侧面,哪一侧面电势高?,*(,2,)求霍尔系数,K,。,四、霍尔效应,复合场,
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