1、放在水平面上的物体，受到一个与水平方向成 角的拉力F的作用.PPT

* 下一页 上一页 * 深圳市梅林中学 韩思民 洛伦兹力知识 在现代科技中的应用 下一页 结束 深圳市梅林中学 韩思民 复习 速度选择器 质谱仪 磁流体发电机 练习 下一页 上一页 结束 首页 复习提问： 1.什么是洛伦兹力？ 答：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。 2.写出洛伦兹力大小的表达式。 答:F=qvB 3.洛伦兹力的方向如何判定？ 答：可由左手定则来判定。 4.洛伦兹力的作用效果如何？ 答：洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向，而不改变速度的大小。 1.速度选择器：如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。有某一水平速度v的带电粒子将沿虚线穿过两板间的空间而不发生偏转，具有其他速度的带电粒子将发生偏转，这种器件叫速度选择器。 下一页 上一页 结束 首页 专题：洛伦兹力知识在现代科技中的应用 下一页 上一页 结束 首页 +q v F1 F2 带电量为q的正电荷，以速度v垂直进入速度选择器。 电场力F1= qE 向下 洛伦兹力F2= qvB 向上 当qE= qvB 即v=E/B时，离子通过选择器。 思考：1、 v= E/B 的+2q能否通过？ 2、 v=E/B的-q能否通过？ 3、vE/B的+q呢？ VE/B的+q呢？ 下一页 上一页 结束 首页 2.质谱仪：是一种测定带电粒子质量或荷质比的重要工具，构造如图。离子源S产生的正离子经过加速电压U加速，进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿半圆周运动到记录它的照相底片上的P，测得P到S1的距离为x,求离子的荷质比q/m=? 解： qU= mv2 /2 qvB=mv2/r r=x/2 联立得q/m= 8U/B2x2 上一页 结束 首页 下一页 3.磁流体发电机：A、B组成一对平行电极，两 极间距为d，内有磁感应强度为B的匀强磁场，一 束等离子体不断地以速度v垂直喷射入磁场，两板 间会产生电势差 并达到一稳定值， 即电源的电动势。 （1）分析磁流体 发电机的工作原 理。 （2）求发电机的 电动势多大？ d B R v 上一页 结束 首页 下一页 解： （1）当等离子体喷 入磁场后，在洛伦兹 力的作用下，正、负 离子分别向下极板和 上极板偏转，两极板因积累正负电荷而产生静电场。这时离子同时受到方向相反的洛伦兹力f和电场力F的作用。当fF时，离子继续偏转，两板电势差随即增大；当f=F时，离子匀速穿过磁场，两极电势差达到最大，即为电源电动势。 （2）由qvB=qE和E=? /d得： ?=Bdv 上一页 结束 首页 下一页 练习1. 如图所示：连接金属板 P1和P2 的导线的一部分CD与 另一连接电池的电路的一部 分GH平行，金属板置于垂直 纸面向里的匀强磁场中，当 一束等离子体射入金属板之 间时，CD导线将受到力的作 用，则当等离子体： A、从右方射入时，CD受力向右 B、从右方射入时，CD受力向左 C、从左方射入时，CD受力向左 D、从左方射入时，CD受力向右 P2 P1 C D G H 上一页 结束 首页 下一页 练习2.在宇宙飞船中可利用质谱仪测定太空中粒子的荷质比，如图当太空中的某一粒子从O点垂直进入磁感应强度B=10T的匀强磁场后，沿半圆周运动到达P点，测得OP距离10cm，从P点离开磁场到Q点电子记时器记录 数据为10-8S, 已知PQ距离50cm, 则该粒子带何种电荷？荷质比 为多大？ O P Q B 解： 由r=mv/qB得： 根据左手定则，可知离子带负电。 q/m=v/rB 而r=OP/2=0.05m v=PQ/t=0.5? 108S 所以， q/m =1.0 ? 108c/kg 结束