高中物理選修新課標人教版選修3-1第三章35運動電荷在磁場中受到的力學案(編輯修改稿)
2024-12-25 23:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 效果 洛倫茲力只改變電荷運動速度的方向，不能改變速度的大小 電場力既可以改變電荷運動的速度方向又可以改變電荷運動速度的大小 做功 情況 洛倫茲力一定不做功 電場力可以不做功，也可以做功 3．洛倫茲力在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用 （ 1）速度選擇器 ① 原 理：帶電粒子不偏轉(zhuǎn)時 qvB=qE，有 v=E/B。 ②特點 a．速度選擇器只選擇速度 (大小、方向 )而不選擇粒子的質(zhì)量和電荷量．如上圖中若從右側(cè)入射則不能穿出場區(qū)． b．速度選擇器 B、 E、 v三個物理量的大小、方向互相約束，以保證粒子受到的電場力和洛倫茲力等大、反向．如圖中只改變磁場 B的方向，粒子將向下偏轉(zhuǎn)． (2)磁流體發(fā)電機 目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如右圖表示出了它的發(fā)電原理：將一束等離子體 (即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒．而從整 體上來說是呈電中性 )噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板 A、 B，則高速射入的離子在洛倫茲力的作用下向 A、 B兩板聚集，使兩板間產(chǎn)生電勢差，若平行金屬板間距為 d，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B，等離子體流速為 v，氣體從一側(cè)面垂直磁場射入板間，不計氣體電阻，外電路電阻為 R，則兩板間最大電壓和可能達到的最大電流為多少？ 【典例剖析 】 例 以下說法中，正確的是 ( ) A．電荷處于磁場中一定受到洛倫茲力 B．運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力 C．洛倫茲力對運動電荷一定不做功 D．洛倫茲力可改變運動電荷的速度 【跟蹤發(fā)散】一初速度為零的質(zhì)子 (質(zhì)量 m＝ 10－ 27 kg，電荷量 q＝ 10－ 19 C)，經(jīng)過電壓為 1 880 V的電場加速后，垂直進入磁感應(yīng)強度為 10－ 4 T的勻強磁場中，質(zhì)子所受洛倫茲力多大？ 例 如圖所示，擺球帶負電的單擺，在一勻強磁場中擺動，勻強磁場的方向垂直紙面向里，擺球在 A、 B間擺動過程中，由 A擺到最低點 C時，擺線拉力大小為 F1， 擺球加速度大小為 a1；由 B擺到最低點 C時，擺線拉力的大小為 F2，擺球加速度大小為 a2，則 ( ) A． F1＞ F2， a1＝ a2 B． F1＜ F2， a1＝ a2 C． F1＞ F2， a1＞ a2 D． F1＜ F2， a1＜ a2 【跟蹤發(fā)散】 質(zhì)量為 g的小物塊，帶有
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