時(shí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)-全文預(yù)覽
【正文】 把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 ,試問(wèn) : 第 10頁(yè) 第 10頁(yè) 共 48 頁(yè) (1) 圖中哪個(gè)極板是發(fā)電機(jī)的正極 ? (2) 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大 ? (3) 設(shè)噴入兩極板間的離子流每立方米有 n個(gè)負(fù)電荷 ,離子流的橫截面積為 S,則發(fā)電機(jī)的最大功率多大 ? 第 11頁(yè) 第 11頁(yè) 共 48 頁(yè) 解析 :(1) 等離子體從左側(cè)射入磁場(chǎng) ,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(yīng)的乙板上積累負(fù)電荷 ,成為電源的正 ?負(fù)兩極 .甲板是發(fā)電機(jī)的正極 . (2) 當(dāng)開關(guān)斷開時(shí) ,甲 ?乙兩板間的電壓即為電源的電動(dòng)勢(shì) .穩(wěn)定時(shí) ,甲 ?乙兩板上積累的電荷不再增加 ,此時(shí)的等離子體所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力恰好平衡 ,則有 即得電源的電動(dòng)勢(shì)為 U=Bdv. qU qvBd ?第 12頁(yè) 第 12頁(yè) 共 48 頁(yè) (3) 理想狀態(tài)時(shí) ,噴入兩極板間的離子流全部流向兩極板 ,這時(shí)電源達(dá)到最大功率 .此時(shí) ,電路中的最大電流為 式中 N為在 t時(shí)間內(nèi)噴入兩極板間的正 ?負(fù)離子數(shù)的總和 ,即N=2nSvt,則發(fā)電機(jī)的最大功率為 Pmax=UImax=2ndqSBv2. 答案 :(1) 甲板 (2) Bdv (3) 2ndqSBv2 maxNqIt?第 13頁(yè) 第 13頁(yè) 共 48 頁(yè) 三 ? 電磁流量計(jì) 知識(shí)講解 電磁流量計(jì)原理可解釋為 :如圖所示 ,一圓形導(dǎo)管直徑為 d,用非磁性材料制成 ,其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng) ,導(dǎo)電液體中的自由電荷 (正 ?負(fù)離子 )在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn) ,a、 b間的電勢(shì)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(yè) 第 14頁(yè) 共 48 頁(yè) 四 ? 霍爾效應(yīng) 知識(shí)講解 霍爾效應(yīng)是高中物理重要的探究課題之一 .在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)矩形截面的載流導(dǎo)體 ,當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí) ,導(dǎo)體在與磁場(chǎng) ?電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢(shì)差 .這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng) .所產(chǎn)生的電勢(shì)差稱為霍爾電勢(shì)差或霍爾電壓 ,其原理如圖所示 . 第 15頁(yè) 第 15頁(yè) 共 48 頁(yè) 第二關(guān) :技法關(guān) 解讀高考 第 16頁(yè) 第 16頁(yè) 共 48 頁(yè) 解題技法 一 ? 帶電體在重力場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 技法講解 帶電體在重力場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí) ,若只受洛倫茲力與重力 ,當(dāng)二力平衡時(shí) ,物體將沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) ,若二力不平衡則物體做一般的曲線運(yùn)動(dòng) ,很難從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度來(lái)分析 ,而從能量的角度來(lái)分析就比較簡(jiǎn)便 .一定要注意洛倫茲力不做功這一特點(diǎn) .若帶電物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受其他物體 (如繩 ?面或軌道等 )的約束 ,則應(yīng)結(jié)合施加約束的物體的特點(diǎn)來(lái)分析帶電物體的運(yùn)動(dòng) ,一定注意洛倫茲力隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化 . 第 17頁(yè) 第 17頁(yè) 共 48 頁(yè) 典例剖析 【 例 1】 如圖所示 ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里 ,有一足夠長(zhǎng)的等腰三角形絕緣滑槽 ,兩側(cè)斜槽與水平面夾角為 α,在斜槽頂點(diǎn)兩側(cè)各放一個(gè)質(zhì)量相等 ?帶等量負(fù)電荷的小球 A和 B,兩小球與斜槽的動(dòng)摩擦因數(shù)相等 ,且 μ 將兩小球同時(shí)由靜止釋放 ,下面說(shuō)法正確的是 ( ) ,2tan?第 18頁(yè) 第 18頁(yè) 共 48 頁(yè) ,且 aA=aB ,且 aAaB ,且 aAaB :sA=sB 第 19頁(yè) 第 19頁(yè) 共 48 頁(yè) [解析 ] 由靜止下滑后 ,對(duì) 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(guò)程中加速度增大 ,當(dāng) mgcosα=qBv時(shí)將脫離斜面在空中做曲線運(yùn)動(dòng) ,B球下滑過(guò)程中加速度減小 ,當(dāng)mgsinα=μ(mgcosα+qBv)時(shí) ,B球?qū)⒀匦泵鎰蛩傧禄?,所以選項(xiàng) C正確 . [答案 ] C 第 20頁(yè) 第 20頁(yè) 共 48 頁(yè) 二 ? 帶電粒子在電場(chǎng) ?磁場(chǎng) ?重力場(chǎng)并存的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 技法講解 帶電粒子在電場(chǎng) ?磁場(chǎng) ?重力場(chǎng)并存的復(fù)合場(chǎng)
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