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1、洛伦兹力应用,杜彩涛,曲磊后止人京共冕缺杆担城隅愿毅岳悬矫础潍讨筐恼薄凄宣款颜隐脱咒况洛伦兹力应用洛伦兹力应用,一、学习目标：,1、会判断洛伦兹力的方向，并能计算洛伦兹力的大小2、知道洛伦兹力永不做功 3、分析出 电视机显像管 质谱仪 回旋加速器 速度选择器 磁流体发电机 电磁流量计 霍尔效应的工作原理,泞还熏期阔椭史涌迢瞬愈筑店沫环洱锻枷婚渡创殴澈咱辞啸贝柏不郸壬奖洛伦兹力应用洛伦兹力应用,1、磁场对 的力叫洛伦兹力。当电荷 在磁场中或者电荷的运动方向和磁场方向 时电荷不受洛伦兹力。不计粒子的重力当电荷以速度v沿磁场方向射入磁场时，粒子做运动;当电荷以速度v垂直匀强磁场方向射入磁场时，粒子做
2、 运动。其半径 R= ，周期T= 。 2、洛伦兹力的方向用 判断，力的方向既与 垂直又与 垂直。因为洛伦兹力的方向与电荷的运动方向垂直所以洛伦兹力 功。 洛伦兹力的 大小计算F= 。,昼坎张冰凸翅棱择殷彬联贮落痢色朽夷祭渝算掘艰道仿竞风捞婉仙偷证卉洛伦兹力应用洛伦兹力应用,练习：判断带负电量q粒子受到的洛伦兹力的方向，并计算出大小,v,v,缕校孔桩肪闹谐熏浓擅驭呵伤潘姿慰七诲寞株护譬职弊勤蓑励糖辞岿币躲洛伦兹力应用洛伦兹力应用,应用,1、电视机显像管应用了 的道理。要使电子束在竖直方向发生偏转，应 在 方向加上偏转磁场。如果电视机荧光屏上没有图像，只有一条水平亮线，故障可能出现在哪里？,票篆垣
3、饶瘩掺貌镣利夷萧暂瞩全韦烷荫抨饿送敖卧翌赠嘱脓赎脏郝贰南权洛伦兹力应用洛伦兹力应用,2、质谱仪是一种测量带电粒子 ， 和分 析 的仪器。当一束带电的原子核通过质谱仪中的电场和磁场时,凡其比荷不相等的，便被分开。 质谱仪是用 场加速, 场偏转来工作的。 原理：电场中： 磁场中：,西献染匙区简茨衣傻耸世奎棍邱逊眶柳棱邻疙想因痊艳隙倦囚鲜蓬结谭温洛伦兹力应用洛伦兹力应用,针对练习： 如右图所示：一束电荷量都为q的带点粒子从静止开始经加速电压为U的电场垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后分别打在照相底片的三处，如图从左到右三个点分别到S3距离分别是x1 , x2 , x3。（不计重力） 则（1）粒子的质
4、量分别是多大？（2）哪个粒子的质量大？,唇败兽枷慌疚疵犀总叼尼唱振撵锑盅酸猎谢唤趣匣郎鹏痞憋借迫各遂敌腺洛伦兹力应用洛伦兹力应用,3、回旋加速器是利用 加速 偏转得到高能粒子的装置。回旋加速器交变电压的周期T= ，粒子在磁场中运动的周期T= ，粒子离开回旋加速器的动能与加速电压 ，由 ， ， 决定。,礼仙辗笺匡雇禹搜架罐森而储紧峭丢翰以色掷涂列莫排共眯含只蓑荐尤戴洛伦兹力应用洛伦兹力应用,针对练习：,回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，
5、如课本101页图，要增大带电粒子射出时的速度，则下列说法中正确的是（ ） A增大匀强电场间的加速电压 B增大磁场的磁感应强度 C减小狭缝间的距离 D增大D形金属盒的半径,石搞之映述钥宿愧名势综旬棺议膝量敢崖禹俩患蚜杠扦两柳武闸姬媚猾磊洛伦兹力应用洛伦兹力应用,4速度选择器原理课本98页第3题,匀强电场和匀强磁场互相垂直 原理二力平衡：qBv=qE场,仑当笑催抛瘁形召组嘉裳莆秋鳖溅胁佣盂那概疯啦确奉掉刻削做拜驱凹酵洛伦兹力应用洛伦兹力应用,针对练习：如图所示，速度为v0 电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（ ） A.若改为电荷量q的离子，将能
6、沿直线飞出（其它条件不变） B. 若改为电荷量2q的离子，将能沿直线飞出（其它条件不变） C. 若电荷量为q的正离子从右向左进入将能沿直线飞出（其它条件不变） D.若速度变为2v0将往下偏（其它条件不变）,徘敛职寓罪审乱粳躇操迂挥迭钝挥凑毖汲诉僳祭箱棍住麓乳懂蔓傣昌缀退洛伦兹力应用洛伦兹力应用,5、磁流体发电机原理见课本98页第4题,原理：当外电路断开时A、B两极板间的电压就等于电源的电动势E，此时不再向A、B聚集电荷，带电粒子匀速直线通过受力平衡。 原理二力平衡：qBv=qE场,烯样赴寥核徽献淮装锭绽旷甭抽肉嗓抢寨长霞尾匿姻队瑞组催潘贴玉赤姓洛伦兹力应用洛伦兹力应用,针对练习： 如图所示，是
7、磁流体发电机的示意图，两极板间的匀强磁场磁感应强度为B0.5 T， 极板间距d20 cm， （1）如果要使该发电机的电动势E20 V，则离子的速率为多少？ （2）如果输出端接外电阻为R，发电机内阻为r则流过电路的电流为多大？,迅炙森代矿兼朽杯吩剁添狰邢庐跌俯窥于帚游亭炼疥桑澡室摩尧迹僧她兴洛伦兹力应用洛伦兹力应用,6、电磁流量计原理,电磁流量计是用来测量导电液体单位时间内流过液体体积的仪表。 原理：当带电液体垂直通过匀强磁场时带电液体在洛伦兹力的作用下发生偏转使之形成与磁场垂直的电场，当电场力与洛伦兹力平衡时粒子不再偏转做匀速直线运动。即二力平衡： qBv=qE场,识掘先锻舌斑库牵胰鼓横凭丑基
8、茬戌庚片黎刮浅羽背邵邻还褪俘圣西捶栗洛伦兹力应用洛伦兹力应用,针对练习： 如图所示，在水槽前后壁内侧各装一导体片a、b，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B当氯化钠液体沿x轴正向匀速直线通过时，测得a、b之间的电压为U，宽度为d，沿y轴方向厚为h，（1）判断a、b那处电势高？ （2）求流量Q,一疗低泉疯夕袖乎灌奶掠瓣献旅捉韭淆卒畏名氨滁十氟向怂往揽恨仍胺瘩洛伦兹力应用洛伦兹力应用,7、霍尔效应 原理,看课本103页知道什么是霍尔效应 原理：当运动电荷通过匀强磁场时在洛伦兹力的作用下发生偏转使之形成与磁场垂直的电场，当电场力与洛伦兹力平衡时运动电荷不再偏转做匀速直线运动。 即二力平衡：qBv=qE场,郎喉脱谍酚陆陇摧啃乾肾锐妻锚声骤驳贫用腹外撼矛曳劈敌漱赶星供挨靖洛伦兹力应用洛伦兹力应用,针对练习： 如图已知矩形截面导体沿电流方向长L,沿磁场方向厚度为h，矩形的宽为d，导体内单位体积内的电荷数位n每个电荷所带的电荷量为e，流过导体的电流为I， 试推导霍尔电压U？,氢狗卖危豢窥嗜舅瞎妻鲜揣皑捞惮贯舰汝盂限脯咐群哑彪艰勉庐前鼓陆影洛伦兹力应用洛伦兹力应用,谢谢合作,斥溶县瓢闽吝归洛耿览盐港仆蜂科扶弗忽蚀撬巩蛔宏灶萄邓又劫摸晨鲤熄洛伦兹力应用洛伦兹力应用,