人教版選修3-1 第三章磁場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用 知識(shí)點(diǎn)歸納

1、 /36帶電粒子直線通過復(fù)合場(chǎng)，這就是“速度選擇器”。對(duì)“速度選擇器”應(yīng)注意：所選擇的速度與粒子的帶電性和電荷量無關(guān)；若粒子從右側(cè)向左射入，速度選擇不起作用。從功能關(guān)系看：粒子運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力和洛倫茲力均不做功。()若與尸，不平衡當(dāng)時(shí)，粒子向方向偏移，若偏移量為,粒子離開復(fù)合場(chǎng)的速度為必，則做正功=晶，粒子動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少。由能量守恒定律有(mv2+qE-=-imVj2當(dāng)時(shí)，粒子向反方向偏移，若偏移量為,粒子離開復(fù)合場(chǎng)的速度為巧，貝IJ做負(fù)功一，粒子動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加。由能量守恒定律有mv2qE-模型7帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)等復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，情況比較復(fù)雜，其軌跡與場(chǎng)和粒子的、等均有關(guān)

2、，可能為直線、圓周、拋物線、一般曲線等。模型8帶電粒子在斜面、直桿、圓桿、擺線等有約束的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)等復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。帶電粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然情況千變?nèi)f化，但都是上述幾種模型的變換或組合，分析出它們的“問題模型”類型及其特點(diǎn)，可以作為解此類問題的突破。0：如圖，某空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)父Ka#X磁場(chǎng)，已知一離子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力作用下，從靜止開始沿曲線!義卜”/運(yùn)動(dòng)，到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度為零，點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，則(),一,.離子必帶負(fù)電.a兩點(diǎn)位于同一高度.離子在點(diǎn)速度最大.離子到達(dá)點(diǎn)后將沿原曲線返回點(diǎn)知識(shí)梳理1速度選擇器利用垂直的電場(chǎng)、磁場(chǎng)選出一定速度的帶電粒子的

3、裝置。基本構(gòu)造如圖所示，兩平行金屬板間加電壓產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與垂直.當(dāng)帶電荷量為的粒子以速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)域時(shí)，粒子受電場(chǎng)力蕤和洛倫茲力事誣的作用，無論粒子帶正電還是帶負(fù)電，電場(chǎng)力和洛倫茲力的方向總相反。若電場(chǎng)力與洛倫茲力大小相等，即腐,則N.粒子受合力為零，勻速通過狹縫射出，若粒子速度/川,則洛倫茲力大于電場(chǎng)力；若M”,則電場(chǎng)力大于洛倫茲力，粒子將向下或向上偏轉(zhuǎn)而不能通過狹縫。V=_IIKX所以通過速度選擇器射出的粒子都是速度一的粒子。2磁流體發(fā)電機(jī)如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)，其原理是：等離子氣體噴入磁場(chǎng)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而聚集到、板上，產(chǎn)生電勢(shì)差。設(shè)、平行金

4、屬板的面積為S相距，等離子氣體的電阻率為戶，噴入氣體速度為，板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為、板外電阻為，當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過、板間，、板上聚集的電荷最多，板間電勢(shì)差最大，即為電源電動(dòng)勢(shì)。此時(shí)離子受力平衡：與=弓誣，演,電動(dòng)勢(shì)I1_E_BlvS電源內(nèi)電阻,所以中電流一百一訪”。3電磁流量計(jì)如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為，由非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)。導(dǎo)電液體中的自由電荷（正、負(fù)離子）在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，、間出現(xiàn)電勢(shì)差保持恒定。c/vB=仃.=v=上一由可可得即故流量4m。裨總aX*4霍爾效應(yīng)如圖所示，厚度為，寬度為的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在

5、導(dǎo)體板上側(cè)面和下側(cè)面血之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差、電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)U=k系為出，式中的比例系數(shù)稱為霍爾系數(shù).霍爾效應(yīng)可解釋為：外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力。當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。疑難導(dǎo)析速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)等復(fù)合場(chǎng)共同之處是：帶電粒子在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。qvB=（7（）洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡時(shí)，即d，粒子沿直線通過復(fù)合場(chǎng)。（2）電場(chǎng)力大于洛倫茲力，帶電粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力小于洛倫茲力，帶電粒子向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)，粒子軌跡既不是拋物線，也不是圓，而是一條復(fù)雜曲線，一般只能用動(dòng)能定理和能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)解決此類問題。0：一種測(cè)量血管中血流速度儀器的