帶電粒子在電磁場中運動的科技應用(參考版)
2025-06-26 22:06本頁面
【正文】 北京家教 上海家教 找家教上陽光家教網(wǎng)全國最大家教平臺?！ ‰S著高中新課程改革與推進，高考改革的深化，帶電粒子在電磁場中運動的科技應用問題已成為師生、社會關注的焦點，此類問題往往以在科技中應用的形式作為試題情景，將其他信號轉化成電信號或用電磁場的作用力來控制粒子的運動，應用電磁學的概念和規(guī)律處理生活、生產、科技中的問題，命題方式前者多以選擇題方式呈現(xiàn)；而后者多以計算題方式呈現(xiàn)，甚至作為壓軸題，難度和分值較大。此題深刻考查了洛倫茲力中三個方向的關系，較好的考查了從科技情景建立物理模型的能力。 點評：此題是以電磁流量計為背景的高考試題，求解電磁流量計中的電場強度仍可利用解決速度選擇器的方法，可見電磁流量計為速度選擇器的變式。在實際流量不變的情況下，儀表顯示的流量示數(shù)會隨a、c間的電壓U的變化而變化，增大R，使，則U≈E，這樣就可以降低液體電阻率變化對顯示儀表流量示數(shù)的影響。 ③ 解得 又有 （3）傳感器和顯示儀表構成閉合電路，由閉合電路歐姆定律如：改變通電線圈中電流的方向，使磁場B反向；或將傳感器輸出端a與c對調接入顯示儀表?！ ?代入數(shù)據(jù)得 V 由流量的定義，有Q=Sv=由平衡條件得試以E、R、r為參量，給出電極A．c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響?！ 。?）顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為。經(jīng)檢查，原因是誤將測量管接反了，即液體由測量管出水口流入，從入水口流出。 ?。?）一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應顯示為正值。當導電液體流過測量管時，在電極A．c間出現(xiàn)感應電動勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。它主要由將流量轉換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。北京）單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）?！ ↑c評：此題是以霍爾效應為背景的高考試題，求解霍爾效應中的電場強度仍可利用解決速度選擇器的方法，可見霍爾效應為速度選擇器的變式?！ 〗獾脠A盤轉速為 解得 電流的微觀表達式由左手定則判斷，電子會偏向f端面，使其電勢低，同時相對的c端電勢高 解析：（1）由場強與電勢差關系知。除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設想?；魻栐糜诒粶y圓盤的邊緣附近。（通過橫截面積S的電流，其中v是導電電子定向移動的平均速率）； （1）設半導體薄片的寬度（C．f間距）為l，請寫出UH和EH的關系式，若半導體材料是電子導電的，請判斷圖中C．f哪端的電勢高；其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是C．f間建立起電場EH，同時產生霍爾電勢差UH?！ ±?．（10解此類問題的關鍵是畫出等效電路，求出電源的電動勢和內阻、外電路的總電阻，然后選擇恒定電流的概念和規(guī)律求解相關的電學參量?！ 。?）由電功率公式，聯(lián)立解得 由閉合電路歐姆定律得 解得該發(fā)電裝置的電動勢由平衡條件得 ?。?）通過電阻R的電流強度；地磁場磁感應強度的豎直分量為B，水的電阻為ρ，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導線和電建K連接到兩金屬板上。水流速度處處相同，大小為v，方向水平。重慶卷）法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設想，并進行了實驗研究。 點評：本題考查的是速度選擇器，它有與被選擇粒子的電性無關的特性和單向選擇性?！ 〗馕觯篴粒子在電場和磁場的疊加場內做直線運動，則該粒子一定做勻速直線運動，故對粒子a有，即只要滿足無論粒子是帶正電還是負電，粒子都可以沿直線穿出復合場區(qū)，當撤去磁場只保留電場時，粒子b由于電性不確定，故無法判斷從O′點的上方或下方穿出，故選項AB錯誤；粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作用而做類似于平拋的運動，電場力做正功，其電勢能減小，動能增大，故選項C正確D錯誤?！ ．在電場
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