带电粒子在电磁场中运动的应用实例VIP免费

B d h I 图-1 A’′ A R A B 等离子束 图-3 带电粒子在电磁场中运动的应用实例 高考内容改革的方向总体上注重能力和素质的考查，命题的原则遵循教学大纲，但是不拘泥于大纲，特别是加大应用性和能力的考查。高考大纲新增的许多知识点更有利于试题的情景与生活实际、与科技应用、与近现、代物理知识相联系。 1、速度选择器 如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度 v0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛仑兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中出去，则有qv0B＝qE,v0=E/B，若 v= v0=E/B，粒子做直线运动，与粒子电量、电性、质量无关 （1）若 v＜E/B，电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加． （2）若 v＞E/B，洛仑兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能减少． 2、霍尔效应 如图-1所示，厚度为 h、宽度为 d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面 A和下侧面 A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明：当磁场不太强时，电势差U，电流 I和 B的关系为：dIBKU ,式中的比例系数 K称为霍尔系数。 霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷， 从而形成横向电场，横向电场对电子施加与方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时， 导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流 I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为 v,电荷量为 e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上的侧面 A的电势 下侧面 A′的电势（填高于、低于或等于） .（2）电子所受洛伦兹力的大小为 .（3）当导体板上、下两侧面之间的地势差为 U时，电子所受的静电力的大小为 .（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为neK1（其中 n代表导体板单位体积中电子的个数）。 3、磁流体发电机 所依据的基本原理就是霍尔效应。如图-3所示，等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生图 N S S ××××××B ×××××× R 导电流体 图-4 ××××a××××B d ××××××××× v ××××b×××× 图-5 c B d a I b d 图-7 L 偏转而聚集到 A、B板上，产生电势差。设 A、B平行金属板的面积为 S，相距 L，等离子气体的电阻率为 ρ ，喷入气体速度为 v，板间磁场的磁感应强度为 B，板...