速度选择器
5页1、习题课: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 练习、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?_练习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( )BEA若v0E/B,电子沿轨迹运动,射出场区时,速度vv0B若v0E/B,电子沿轨迹运动,射出场区时,速度vv0C若v0E/B,电子沿轨迹运动,射出场区时,速度vv0D若v0E/B,
2、电子沿轨迹运动,射出场区时,速度vv0二、磁流体发电机SRBv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。例2.磁流体发电中所采用的导电流体一般是导电的气体,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。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。ab练习2:如图所示,相距
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