洛倫茲力和現(xiàn)代科技（二）課件

現(xiàn)代科技中的電磁場（下）年級(jí)：高中三年級(jí)（下）學(xué)科：物理學(xué)習(xí)目標(biāo)1、速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)等儀器的構(gòu)造及原理2、能用電磁場的規(guī)律解決一些簡單的實(shí)際問題1、速度選擇器一、模型構(gòu)建

qEqvB+qEqvB+vvqEqvB-1、速度選擇器一、模型構(gòu)建(1)平行板中電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直．

(2)速度選擇器只能選擇粒子的速度，不能選擇粒子的電性、電荷量、質(zhì)量(3)速度選擇器具有單向性qEqvB+v二、學(xué)以致用

二、學(xué)以致用+qEqvBqEqvB-三、模型構(gòu)建2、磁流體發(fā)電機(jī)原理：如圖所示，等離子體噴入磁場，正、負(fù)離子在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而聚集在A、B板上，產(chǎn)生電勢差，它可以把離子的動(dòng)能通過磁場轉(zhuǎn)化為電能三、模型構(gòu)建2、磁流體發(fā)電機(jī)(1)電源正、負(fù)極判斷：

根據(jù)左手定則可判斷出圖中的B是發(fā)電機(jī)的正極設(shè)A、B平行金屬板的面積為S，兩極板間的距離為d，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體的電阻率為ρ，噴入氣體的速度為v+qvBqEqEqvB-xxxxxxxxxxxxvxxxxxxxxxxxxv++++----++++----AB三、模型構(gòu)建2、磁流體發(fā)電機(jī)

設(shè)A、B平行金屬板的面積為S，兩極板間的距離為d，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體的電阻率為ρ，噴入氣體的速度為vU三、模型構(gòu)建2、磁流體發(fā)電機(jī)

設(shè)A、B平行金屬板的面積為S，兩極板間的距離為d，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體的電阻率為ρ，噴入氣體的速度為vI四、學(xué)以致用例題2磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示。將一束等離子體連續(xù)以速度v垂直于磁場方向噴入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，可在相距為d、面積為S的兩平行金屬板間產(chǎn)生電壓?，F(xiàn)把上、下板和電阻R連接，上、下板等效為直流電源的兩極。等離子體穩(wěn)定時(shí)在兩極板間均勻分布，電阻率為ρ。忽略邊緣效應(yīng)及離子的重力，下列說法正確的是(

)A．上板為正極，a、b兩端電壓B．上板為負(fù)極，a、b兩端電壓C．上板為正極，a、b兩端電壓D．上板為負(fù)極，a、b兩端電壓四、學(xué)以致用+xxxxxxxxv+++----IIE=Bdv五、模型構(gòu)建3、電磁流量計(jì)(1)流量(Q)：單位時(shí)間流過導(dǎo)管某一截面的導(dǎo)電液體的體積(2)導(dǎo)電液體的流速(v)的計(jì)算

五、模型構(gòu)建3、電磁流量計(jì)(3)流量的表達(dá)式：(4)電勢高低的判斷：根據(jù)左手定則可得流量(Q)：單位時(shí)間流過導(dǎo)管某一截面的導(dǎo)電液體的體積流速(v)：

LS六、學(xué)以致用例題3某化工廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，測量管由絕緣材料制成，其長為L、直徑為D，左右兩端開口，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面a、c固定有金屬板作為電極，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下．污水(含有大量的正、負(fù)離子)充滿管口從左向右流經(jīng)該測量管時(shí)，a、c兩端的電壓為U，顯示儀器顯示污水流量Q(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積)。則(

)A．a(chǎn)側(cè)電勢比c側(cè)電勢低B．污水中離子濃度越高，顯示儀器的示數(shù)越大C．污水流量Q與U成正比，與L、D無關(guān)D．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度六、學(xué)以致用解析：七、模型構(gòu)建4、霍爾元件的原理和分析(1)當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的上表面A和下表面A′之間產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，此電壓稱為霍爾電壓(2)若自由電荷是電子，則下表面A′的電勢高；若自由電荷是正電荷，則下表面A′的電勢低．+vqvB-vqvB七、模型構(gòu)建4、霍爾元件的原理和分析(3)霍爾電壓：

U=vBhI=nqvSS=hdI=nqvhd

（n為單位體積內(nèi)電荷的個(gè)數(shù)）六、學(xué)以致用例題4在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，做成了一個(gè)霍爾元件，在E、F間通入恒定電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場B，M、N間的電壓為UH,已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷，電流與磁場的方向如圖所示，下列說法正確的有(

)A．N板電勢高于M板電勢B．磁感應(yīng)強(qiáng)