高中物理选修新课标人教版选修3-1第三章35运动电荷在磁场中受到的力学案内容摘要:

效果 洛伦兹力只改变电荷运动速度的方向,不能改变速度的大小 电场力既可以改变电荷运动的速度方向又可以改变电荷运动速度的大小 做功 情况 洛伦兹力一定不做功 电场力可以不做功,也可以做功 3.洛伦兹力在现代科技中的应用 ( 1)速度选择器 ① 原 理:带电粒子不偏转时 qvB=qE,有 v=E/B。 ②特点 a.速度选择器只选择速度 (大小、方向 )而不选择粒子的质量和电荷量.如上图中若从右侧入射则不能穿出场区. b.速度选择器 B、 E、 v三个物理量的大小、方向互相约束,以保证粒子受到的电场力和洛伦兹力等大、反向.如图中只改变磁场 B的方向,粒子将向下偏转. (2)磁流体发电机 目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能,如右图表示出了它的发电原理:将一束等离子体 (即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒.而从整 体上来说是呈电中性 )喷射入磁场,磁场中有两块金属板 A、 B,则高速射入的离子在洛伦兹力的作用下向 A、 B两板聚集,使两板间产生电势差,若平行金属板间距为 d,匀强磁场的磁感应强度为 B,等离子体流速为 v,气体从一侧面垂直磁场射入板间,不计气体电阻,外电路电阻为 R,则两板间最大电压和可能达到的最大电流为多少。 【典例剖析 】 例 以下说法中,正确的是 ( ) A.电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力 B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D.洛伦兹力可改变运动电荷的速度 【跟踪发散】一初速度为零的质子 (质量 m= 10- 27 kg,电荷量 q= 10- 19 C),经过电压为 1 880 V的电场加速后,垂直进入磁感应强度为 10- 4 T的匀强磁场中,质子所受洛伦兹力多大。 例 如图所示,摆球带负电的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里,摆球在 A、 B间摆动过程中,由 A摆到最低点 C时,摆线拉力大小为 F1, 摆球加速度大小为 a1;由 B摆到最低点 C时,摆线拉力的大小为 F2,摆球加速度大小为 a2,则 ( ) A. F1> F2, a1= a2 B. F1< F2, a1= a2 C. F1> F2, a1> a2 D. F1< F2, a1< a2 【跟踪发散】 质量为 g的小物块,带有。
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