幻灯片 18.3 带电粒子在复合场中的运动 zxxk
高三总复习 选修3-1
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幻灯片 2一、带电粒子在复合场中的运动
复合场是指磁场、电场、重力场共存或其中某两场并存,或分区域存在.zxxk
(3)当带电粒子所受合力大小与方向均变化时,将做非匀变速曲线运动.这类问题一般只能用能量关系来处理.
二、带电粒子在复合场中运动的几种情况
(1)当带电粒子所受合力为零时,将处于静止或匀速直线运动状态
(2)当洛伦兹力提供向心力,其余各力的合力为零时,带电粒子做匀速圆周运动
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幻灯片 3三、带电粒子在复合场中运动的典型应用
包括:速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应
1、平行板中E和B互相垂直
(一)速度选择器
3、这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来,跟电量和电荷正负无关,跟所以叫做速度选择器.
4、粒子反向通过就不是速度选择器 zx````xk
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幻灯片 4直线运动
电场力
动能
洛伦兹力
动能
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幻灯片 5(二)磁流体发电机
将等离子体(高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,整体呈中性)喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.当qvB= 时电势差稳定,
1、发电原理:
3、最大电势差U=____.
Bvd
(新兴技术,把磁场能直接转化为电能)
2、B是发电机正极
U= ,这就相当于一个可以对外供电的电源. Zxx````k
dvB
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幻灯片 6(三)电磁流量计
圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,导电液体在管中向左流动,导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力的作用下横向偏转,a、b间出现电势差,形成电场,当自由电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡时,a、b间的电势差就保持稳定
1、工作原理:
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幻灯片 7(四)霍尔效应
1、定义:高h、宽为d的导体置于匀强磁场B中,当电流通过导体时,在导体板的上表面A和下表面A′之间产生电势差,这种现象称为霍尔效应,此电压称为霍尔电压.
2、公式推导:设导体中自由电荷(载流子)是自由电子.图中电流方向向右,则电子受洛伦兹力方向向上,在上表面A积聚电子,则,
qBv = qE ,E = Bv ,
电势差U= Eh = Bhv又I = nqSv
S为导体的横截面积S=hd
得v=
所以U=Bhv=
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幻灯片 81.如图所示,有a、b、c、d四个离子,它们带同种电荷且电荷量相等,它们的速率关系为va
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