時帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(1)-展示頁
2025-05-21 20:59本頁面
【正文】 聚集電荷 ,產(chǎn)生電壓 ,這就是磁流體發(fā)電機(jī)的原理 ,它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)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(jī)的正極 ? (2) 發(fā)電機(jī)的電動勢多大 ? (3) 設(shè)噴入兩極板間的離子流每立方米有 n個負(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 第 11頁 共 48 頁 解析 :(1) 等離子體從左側(cè)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(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 ,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(dá)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(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 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(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 ,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(yīng) 知識講解 霍爾效應(yīng)是高中物理重要的探究課題之一 .在勻強(qiáng)磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體 ,當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時 ,導(dǎo)體在與磁場 ?電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差 .這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng) .所產(chǎn)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(guān) :技法關(guān) 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(fù)合場中的運(yùn)動 技法講解 帶電體在重力場與磁場的復(fù)合場中運(yùn)動時 ,若只受洛倫茲力與重力 ,當(dāng)二力平衡時 ,物體將沿水平方向做勻速直線運(yùn)動 ,若二力不平衡則物體做一般的曲線運(yùn)動 ,很難從運(yùn)動學(xué)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(diǎn) .若帶電物體在運(yùn)動過程中還受其他物體 (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)來分析帶電物體的運(yùn)動 ,一定注意洛倫茲力隨運(yùn)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(qiáng)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(cè)斜槽與水平面夾角為 α,在斜槽頂點(diǎn)兩側(cè)各放一個質(zhì)量相等 ?帶等量負(fù)電荷的小球 A和 B,兩小球與斜槽的動摩擦因數(shù)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(dāng) mgcosα=qBv時將脫離斜面在空中做曲線運(yùn)動 ,B球下滑過程中加速度減小 ,當(dāng)mgsinα=μ(mgcosα+qBv)時 ,B球?qū)⒀匦泵鎰蛩傧禄?,所以選項(xiàng) 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(fù)合場中的運(yùn)動
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