文档介绍：****题课:洛仑兹力的应用
教学目标 1、熟练地应用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2、较熟练地解决洛伦兹力作用下的问题。
教学重、难点左手定则以及洛伦兹力计算公式的应用
教学方法练****讨论等
典型问题分析
+
-
v
一、速度选择器
例题1、如图所示,由于电子等基本粒子所受重力可忽略不计,运动方向相同而速率不同的正离子组成的离子束射入相互正交的匀强电场和匀强磁场所组成的场区,已知电场强度大小为E、方向向下,磁场的磁感强度为B,方向垂直于纸面向里,若粒子的运动轨迹不发生偏转(重力不计),必须满足平衡条件:___________,故v=_____,这样就把满足v=________的粒子从速度选择器中选择了出来。带电粒子不发生偏转的条件跟__________、_________、________均无关,只跟粒子的________有关,且对_______的方向进行选择。若粒子从图中右侧入射能否穿出场区?________
练****1:在方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区,一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0 射入场区,则( )
B
E
Ⅰ
Ⅱ
>E/B,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0
>E/B,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0
<E/B,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0
<E/B,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0
二、磁流体发电机
S
R
B
v
等离子体
从发电的机理上讲,磁流体发电与普通发电一样,都是根据法拉第电磁感应定律获得电能。所不同的是,磁流体发电是以高温的导电流体(在工程技术上常用等离子体)高速通过磁场,以导电的流体切割磁感线产生电动势。这时,导电的流体起到了金属导线的作用。其原理如图所示。
,也可以是液态金属。我们知道,常温下的气体是绝缘体,只有在很高的温度下,例如6000K以上,才能电离,才能导电。当这种气体到很高的速度通过磁场时,就可以实现具有工业应用价值的磁流体发电。设平行金属板距离为d,金属板长度为
a,宽度为b,其间有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示。导电流体的流速为v,电阻率为ρ。负载电阻为R。导电流体从一侧沿垂直磁场且与极板平行的方向射入极板间。
(1)求该发电机产生的电动势。
(2)求负载R上的电流I。
(3)证明磁流体发电机的总功率P与发电通道的体积成正比,与磁感应强度的平方成正比。
(4)为了使导电流体以恒定的速度v通过磁场,发电通道两端需保持一定的压强差△p。试计算△p。
a
b
练****2:如图所示,相距d平行放置的金属板a、b,两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,,则a、、b两板间可达到的稳定电势差U= .
三、电磁流量计
a
b
D
v
例题3、如图所示是电磁流量计的示意图。在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域,当管中的导电流体流过此磁场区域时,测出管壁上的ab两点间的电动势E,就可以知道液体的流量Q(单位时间内流过液体的体积)。已知管的直径为D,磁感强度为B,