時帶電粒子在復合場中的運動(1)-文庫吧
2025-04-19 20:59 本頁面
【正文】 聚集電荷 ,產生電壓 ,這就是磁流體發(fā)電機的原理 ,它可以直接把內能轉化為電能 ,試問 : 第 10頁 第 10頁 共 48 頁 (1) 圖中哪個極板是發(fā)電機的正極 ? (2) 發(fā)電機的電動勢多大 ? (3) 設噴入兩極板間的離子流每立方米有 n個負電荷 ,離子流的橫截面積為 S,則發(fā)電機的最大功率多大 ? 第 11頁 第 11頁 共 48 頁 解析 :(1) 等離子體從左側射入磁場 ,正離子受向上的洛倫茲力而偏向甲板 ,使甲板上積累正電荷 ,相應的乙板上積累負電荷 ,成為電源的正 ?負兩極 .甲板是發(fā)電機的正極 . (2) 當開關斷開時 ,甲 ?乙兩板間的電壓即為電源的電動勢 .穩(wěn)定時 ,甲 ?乙兩板上積累的電荷不再增加 ,此時的等離子體所受的洛倫茲力與電場力恰好平衡 ,則有 即得電源的電動勢為 U=Bdv. qU qvBd ?第 12頁 第 12頁 共 48 頁 (3) 理想狀態(tài)時 ,噴入兩極板間的離子流全部流向兩極板 ,這時電源達到最大功率 .此時 ,電路中的最大電流為 式中 N為在 t時間內噴入兩極板間的正 ?負離子數的總和 ,即N=2nSvt,則發(fā)電機的最大功率為 Pmax=UImax=2ndqSBv2. 答案 :(1) 甲板 (2) Bdv (3) 2ndqSBv2 maxNqIt?第 13頁 第 13頁 共 48 頁 三 ? 電磁流量計 知識講解 電磁流量計原理可解釋為 :如圖所示 ,一圓形導管直徑為 d,用非磁性材料制成 ,其中有可以導電的液體向左流動 ,導電液體中的自由電荷 (正 ?負離子 )在洛倫茲力作用下偏轉 ,a、 b間的電勢差就保持穩(wěn)定 ,由 可得 流量 ,Uq B v q E q d?? ,UvBd?2.44UQ S v Bdd d UB??? ? ?第 14頁 第 14頁 共 48 頁 四 ? 霍爾效應 知識講解 霍爾效應是高中物理重要的探究課題之一 .在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導體 ,當磁場方向與電流方向垂直時 ,導體在與磁場 ?電流方向都垂直的方向上出現了電勢差 .這個現象稱為霍爾效應 .所產生的電勢差稱為霍爾電勢差或霍爾電壓 ,其原理如圖所示 . 第 15頁 第 15頁 共 48 頁 第二關 :技法關 解讀高考 第 16頁 第 16頁 共 48 頁 解題技法 一 ? 帶電體在重力場與磁場的復合場中的運動 技法講解 帶電體在重力場與磁場的復合場中運動時 ,若只受洛倫茲力與重力 ,當二力平衡時 ,物體將沿水平方向做勻速直線運動 ,若二力不平衡則物體做一般的曲線運動 ,很難從運動學角度來分析 ,而從能量的角度來分析就比較簡便 .一定要注意洛倫茲力不做功這一特點 .若帶電物體在運動過程中還受其他物體 (如繩 ?面或軌道等 )的約束 ,則應結合施加約束的物體的特點來分析帶電物體的運動 ,一定注意洛倫茲力隨運動狀態(tài)的變化而變化 . 第 17頁 第 17頁 共 48 頁 典例剖析 【 例 1】 如圖所示 ,勻強磁場垂直紙面向里 ,有一足夠長的等腰三角形絕緣滑槽 ,兩側斜槽與水平面夾角為 α,在斜槽頂點兩側各放一個質量相等 ?帶等量負電荷的小球 A和 B,兩小球與斜槽的動摩擦因數相等 ,且 μ 將兩小球同時由靜止釋放 ,下面說法正確的是 ( ) ,2tan?第 18頁 第 18頁 共 48 頁 ,且 aA=aB ,且 aAaB ,且 aAaB :sA=sB 第 19頁 第 19頁 共 48 頁 [解析 ] 由靜止下滑后 ,對 A?B兩球受力分析 由牛頓第二定律得 : mgsinαμ(mgcosαqBv)=maA mgsinαμ(mgcosα+qBv)=maB 所以 A球下滑過程中加速度增大 ,當 mgcosα=qBv時將脫離斜面在空中做曲線運動 ,B球下滑過程中加速度減小 ,當mgsinα=μ(mgcosα+qBv)時 ,B球將沿斜面勻速下滑 ,所以選項 C正確 . [答案 ] C 第 20頁 第 20頁 共 48 頁 二 ? 帶電粒子在電場 ?磁場 ?重力場并存的復合場中的運動
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