洛伦兹力与现代科技-高考物理复习.pptx

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;;1.作用

测量带电粒子质量和分离同位素.

2.原理(如图所示);√;;;1.构造

如图所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒处于匀强磁场中，D形盒的缝隙处接交流电源.;3.最大动能;例2(2023·北京市首都师范大学附属中学模拟)劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是

A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比

为1∶

D.不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速α粒子;;;例3回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中.如图甲所示为回旋加速器的工作原理示意图，D1盒中心A处有离子源，它不断发出质子.加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为U0、周期为T.已知质子电荷量为q，质量为m，D形盒的半径为R.设狭缝很窄，粒子通过狭缝的时间可以忽略不计.设质子从离子源发出时的初速度为零，不计质子重力.求：

(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；;;(2)质子在回旋加速器中获得的最大动能及加速次数；;;(3)质子在回旋加速器中运动的时间(假设质子经加速后在磁场中又转过半周后射出).;;;中学阶段经常考察四种科研装置，这四种装置的共同特点：带电粒子在叠加场中受到的静电力和洛伦兹力平衡(即qvB＝qE或qvB＝)，带电粒子做匀速直线运动.;;例4(2023·广东省模拟)如图所示，M、N为速度选择器的上、下两个带电极板，两极板间有匀强电场和匀强磁场.匀强电场的电场强度大小为E、方向由M板指向N板，匀强磁场的方向垂直纸面向里.速度选择器左右两侧各有一个小孔P、Q，连线PQ与两极板平行.某种带电微粒以速度v从P孔沿PQ连线射入速度选择器，从Q孔射出.不计微粒重力，下列判断正确的是

A.带电微粒一定带正电

B.匀强磁场的磁感应强度大小为

C.若将该种带电微粒以速率v从Q孔沿QP连线射入，不能从P孔射出

D.若将该带电微粒以2v的速度从P孔沿PQ连线射入后将做类平抛运动;;;(1)原理：如图所示，等离子体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转而聚集在B、A板上，产生电势差，它可以把离子的动能通过磁场转化为电能.;(3)发电机的电动势：当发电机外电路断路时，正、负离子所受静电力和洛伦兹力平衡时，两极板间达到的最大电势差为U，则＝qvB，得U＝Bdv，则E＝U＝Bdv.

当发电机接入电路时，遵从闭合电路欧姆定律.;例5(2021·河北卷·5)如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、接入电路的电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，;下列说法正确的是;;;;(4)电势高低的判断：根据左手定则可得φaφb.;例6(2023·湖南常德市模拟)某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下.污水(含有大量的正、负离子)充满管口从左向右流经该测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量Q(单位时间内排出的污水体积).则

A.a侧电势比c侧电势低

B.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大

C.污水流量Q与U成正比，与L、D无关

D.匀强磁场的磁感应强度B＝;;;例7(2023·北京市人大附中模拟)生活中可以通过霍尔元件来测量转动物体的转速.如图甲，在一个圆盘边缘处沿半径方向等间隔地放置四个小磁体，其中两个N极向外，两个S极向外.在圆盘边缘附近放置一个霍尔元件，其尺寸如图乙所示.当电路接通后，会在a、b两端产生电势差(霍尔电压)，当圆盘转动时，电压经电路放大后得到脉冲信号.已知脉冲信号的周期为T，若忽略感应电动势的影响，则

A.圆盘转动的转速为n＝

B.改变乙图中的电源正负极，不影响ab间

电势差的正负号

C.脉冲信号的最大值与霍尔元件的左右宽度L无关

D.圆盘转到图示位置时，如果a点电势高，说明霍尔元件中定向移动的电荷带负电;;;;1.关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是

A.图a速度选择器中筛选