洛伦兹力知识在现代科技中的应用.ppt

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1、深圳市梅林中学韩思民洛伦兹力知识在现代科技中的应用下一页结束深圳市梅林中学韩思民复习速度选择器质谱仪磁流体发电机练习下一页上一页结束首页复习提问：1.什么是洛伦兹力？答：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。2.写出洛伦兹力大小的表达式。答:F=qvB3.洛伦兹力的方向如何判定？答：可由左手定则来判定。4.洛伦兹力的作用效果如何？答：洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向，而不改变速度的大小。1.速度选择器：如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。有某一水平速度v的带电粒子将沿虚线穿过两板间的空间而不发生偏

2、转，具有其他速度的带电粒子将发生偏转，这种器件叫速度选择器。下一页上一页结束首页专题：洛伦兹力知识在现代科技中的应用下一页上一页结束首页+qvF1F2带电量为q的正电荷，以速度v垂直进入速度选择器。电场力F1=qE向下洛伦兹力F2=qvB向上当qE=qvB即v=E/B时，离子通过选择器。思考：1、v=E/B的+2q能否通过？2、v=E/B的-q能否通过？3、v>E/B的+q呢？V

3、速，进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿半圆周运动到记录它的照相底片上的P，测得P到S1的距离为x,求离子的荷质比q/m=?解：qU=mv2/2qvB=mv2/rr=x/2联立得q/m=8U/B2x2上一页结束首页下一页3.磁流体发电机：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感应强度为B的匀强磁场，一束等离子体不断地以速度v垂直喷射入磁场，两板间会产生电势差并达到一稳定值，即电源的电动势。（1）分析磁流体发电机的工作原理。（2）求发电机的电动势多大？dBRv上一页结束首页下一页解：（1）当等离子体喷入磁场后，在洛

4、伦兹力的作用下，正、负离子分别向下极板和上极板偏转，两极板因积累正负电荷而产生静电场。这时离子同时受到方向相反的洛伦兹力f和电场力F的作用。当f>F时，离子继续偏转，两板电势差随即增大；当f=F时，离子匀速穿过磁场，两极电势差达到最大，即为电源电动势。（2）由qvB=qE和E=/d得：=Bdv上一页结束首页下一页练习1.如图所示：连接金属板P1和P2的导线的一部分CD与另一连接电池的电路的一部分GH平行，金属板置于垂直纸面向里的匀强磁场中，当一束等离子体射入金属板之间时，CD导线将受到力的作用，则当等离子体：A

5、、从右方射入时，CD受力向右B、从右方射入时，CD受力向左C、从左方射入时，CD受力向左D、从左方射入时，CD受力向右P2P1CDGH上一页结束首页下一页练习2.在宇宙飞船中可利用质谱仪测定太空中粒子的荷质比，如图当太空中的某一粒子从O点垂直进入磁感应强度B=10T的匀强磁场后，沿半圆周运动到达P点，测得OP距离10cm，从P点离开磁场到Q点电子记时器记录数据为10-8S,已知PQ距离50cm,则该粒子带何种电荷？荷质比为多大？OPQB解：由r=mv/qB得：根据左手定则，可知离子带负电。q/m=v/rB而r=OP

6、/2=0.05mv=PQ/t=0.5108S所以，q/m=1.0108c/kg结束