沪科版3-1选修三56洛伦兹力与现代科技2

沪科版3-1选修三56洛伦兹力与现代科技2内容摘要：

在场中有两块金属极板 A、 B,这 时金属板上就会聚集电荷 ,产生电压 ,如果射入磁场的离子体的速度为 v,金属平板的面积为 S,极间距离为 d,匀强磁场磁感强度为 B,方向与v 垂直 ,可调节的电阻 R 接在两极之间 ,设电离气体充满两极间的空间 ,其电阻率为ρ . 求 （ 1） 通过电阻 R 的电流的大小和方向 . （ 2） 两板间的电压 . （ 3） 两极间的电场强度为最大的条件 ,以及最大电场强度值 . （ 4） 磁流体发电是一项新兴技术，有兴趣的同学可以找来有关的报纸、杂志看看。 [来源 :学科网 ] [来源 :学科网 ZXXK] 11．如图 5614 所示为利用电磁作用输送非导电液体 装置的示意图．一边长为 、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为 的小喷口，喷口离地的高度为 ．管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒 、 ，其中棒 的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中．当棒 中通有垂直纸面向里的恒定电流 时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地 点离喷口的水平距离为 ．若液体的密度为 ，不计所有阻力，求： （ 1）活塞移动的速度； （ 2）该装置的功率； （ 3）磁感强度 的大小； （ 4）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因． 12．如图 5615 所示为贝恩布里奇（ Bainbridge）设计的用来测量同素荷质比的仪器。 有一束速度相同的同位素离子速（有两种离子）以相同的速度通过狭缝 S S2，向下运动到两极板 P P2 之间，在这两极板之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B，同时加一水平向右的匀强电场，电场强度为 E，调节 E、 B，使离子沿着直线通过狭缝 S3， 然后进入图 5613 图 5614 半圆形的匀强磁场区域，此区域的磁感应强度为 Bˊ ，最后离子在此匀强磁场中做匀速圆周运动，经过半个圆周打到照相底片上 D D2 两点，测量出 S3D1=L1，S3D2=L2。 试求这两种离子的荷质比。 13．图 5616 是一种获得高能带电粒子的加速器的示意图．在真空环形区域内存在着垂直于纸面向外、磁感应强度大小可以调节的均匀磁场．被加速的带电粒子质量为 ｍ ，电荷量为 +q，它在环形磁场中做半径为 R的匀速圆周运动．环形管道中的平行加速电极板 A 和 B的中心均有小孔让带电粒子通过．开始时 A、 B的电势均为零， 每当带电粒子穿过 A 板中心小孔时， A 板的电势立即升高到 U（ B 板电势始终为零），粒子被电压为 U的电场加速后从 B板中心小孔穿出时， A板电势降为零；带电粒子在磁场力作用下沿半径为 R的圆形轨道运动，再次穿过 A板中心小孔时， A板电势又升高到 U，粒子再次被加速；动能不断增加，但 做圆周运动的轨道半径不变． （ 1）设带电粒。