速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)專題.ppt

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1、知識點(diǎn)一.速度選擇器在電、磁場中，若不計(jì)重力，則：在如圖所示的平行板器件中，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同。這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，勻速（或者說沿直線）通過,所以叫速度選擇器。思考：其他條件不變，把粒子改為負(fù)電荷，能通過嗎？電場、磁場方向不變，粒子從右向左運(yùn)動(dòng)，能直線通過嗎？Eq=Bqv即v=E/B速度選擇器：1.速度選擇器只選擇速度，與電荷的正負(fù)無關(guān)；2.帶電粒子必須以唯一確定的速度（包括大小、方向）才能勻速（或者說沿直線）通過速度選擇器。否則偏轉(zhuǎn)。3.注意電場和磁場的方向搭配。

2、＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)，電場力將做負(fù)功，動(dòng)能將減小，洛倫茲力也將減小，軌跡是一條復(fù)雜曲線。若速度小于這一速度？電場力將大于洛倫茲力，帶電粒子向電場力方向偏轉(zhuǎn)，電場力做正功，動(dòng)能將增大，洛倫茲力也將增大；若大于這一速度？速度選擇器—+BEv=E/Bv>E/BFfFf當(dāng)F>f時(shí)，Eq>Bqv即：vE/B時(shí)，粒子向下偏。v

3、中，射出時(shí)粒子的動(dòng)能減少了，為了使粒子射出時(shí)動(dòng)能增加，在不計(jì)重力的情況下，可采取的辦法是：A.增大粒子射入時(shí)的速度B.減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.增大電場的電場強(qiáng)度D.改變粒子的帶電性質(zhì)BC2．如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率v=E/B，那么:()A．帶正電粒子必須沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場區(qū)，才能沿直線通過B.帶負(fù)電粒子必須沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場區(qū)，才能沿直線通過C．不論粒子電性如何，沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場區(qū)，都能沿直線通過D.不論粒子電性如何，沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場區(qū)，都能沿直線通過c3：正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度分

4、別為B和E，一帶電的粒子，以速度v1垂直射入，而以速度v2射出，則（）A.v1=E/Bv2＜v1B.v1＞E/B,v2＜v1C.v1＜E/Bv2＞v1D.v1＞E/B.v2＞v1BCqBvEqqBvEq2.磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，右圖是它的示意圖，平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場，將一束等粒子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場，AB兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把AB和用電器連接，AB就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極。d原理B正電荷Eq=Bqv知識點(diǎn)四磁流體發(fā)電機(jī)Eq=Bqv電動(dòng)勢：E’=Ed=

5、Bvd電流：I=E’/（R+r）流體為：等離子束目的：發(fā)電1、圖中AB板哪一個(gè)是電源的正極？2、此發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢？（兩板距離為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子速度為v，電量為q）B板練習(xí)：如圖所示是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖，平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩板間距離為20㎝，要使AB端的輸出電壓為220V，則等離子垂直射入磁場的速度為多少？代入數(shù)據(jù)得v=2200m/s電流的方向如何？由B到A磁流體發(fā)電機(jī)原理是：等離子氣體噴入磁場，正、負(fù)離子在洛侖茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而聚集到A、B板上，產(chǎn)生電勢差.設(shè)A、B平行金屬板的面積為S，相距L，等離子體的電阻

6、率為ρ，噴入氣體速度為v，板間磁場的磁感強(qiáng)度為B，板外電阻為R，當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過A、B板間時(shí)，A、B板上聚焦的電荷最多，板間電勢差最大，即為電源電動(dòng)勢，此時(shí)通過R的電流是多大？SRE,rBLII電源內(nèi)電阻r=ρL/sE場q=BqV，E場=BV電動(dòng)勢E=E場L=BLVLSρ電源內(nèi)電阻r=R中電流I=ER＋r=BLVρR＋LSBLVSRS＋ρL=圖是電磁流量計(jì)的示意圖，在非磁性材料做成的圓管道外加一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過此磁場區(qū)域時(shí)，測出管壁上的ab兩點(diǎn)間的電動(dòng)勢U，就可以知道管中液體的流量Q---單位時(shí)間內(nèi)流過液體的體積（m3/s）。已知管

7、的直徑為D，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，試推出Q與U的關(guān)系表達(dá)式。流體為：導(dǎo)電液體目的：測流量知識點(diǎn)五、電磁流量計(jì)Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd流量：Q=Sv=πdU/4Bd··ba×××××××××××××××導(dǎo)電液體若管道為其他形狀,如矩形呢?例：如圖9-31所示為一電磁流量計(jì)的示意圖，截面為正方形的非磁性管，其邊長為d，內(nèi)有導(dǎo)電液體流動(dòng)，在垂直液體流動(dòng)方向加一指向紙里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B。現(xiàn)測得液體a、b兩點(diǎn)間的電勢差為U（a、b為流量計(jì)上下表面的兩點(diǎn)），求管內(nèi)導(dǎo)電液體的流量Q。ab液體圖9-31+_導(dǎo)電液體BE++++____++++____Uab

8、知識點(diǎn)六、霍耳（E.C.Hall)效應(yīng)在一個(gè)通有電流的導(dǎo)體板上，垂直于板面施加一