2025高中物理一轮复习学案 专题突破课16　带电粒子在叠加场中的运动.pdfVIP

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专题突破课16带电粒子在叠加场中

的运动

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目标要求1.理解速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元

件的原理，掌握它们的应用。2.了解叠加场的特点，会处理带电粒子在叠

加场中的运动问题。

01考点一电场与磁场叠加的应

用实例

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例1

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维度2电磁流量计

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例2

工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体的流量

Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积)，原理如图甲所示，在非磁性

材料做成的圆管处加一磁感应强度大小为B的匀强磁场，当导电液体流过

此磁场区域时，测出管壁上下M、N两点间的电势差U，就可计算出管中

液体的流量。为了测量某工厂的污水排放量，技术人员在充满污水的排

污管末端安装了一个电磁流量计，如图乙所示，已知排污管和电磁流量

计处的管道直径分别为20cm和10cm。当流经电磁流量计的液体速度为

3

10m/s时，其流量约为280m/h，若某段时间内通过电磁流量计的流量为

3

70m/h，则在这段时间内()

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维度3磁流体发电机

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。

2.电源正、负极判断：根据左手定则可判断出图中的B是发电机的正

极。

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例3

(多选)海水中含有大量的正负离子，并在某些区域具有固定

的流动方向，有人据此设计并研制出“海流发电机”，可用作无污染的电

源，对海洋航标灯持续供电。“海流发电机”的工作原理如图所示，用绝缘

防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面装有防

腐导电板M、N，板长为a、宽为b(未标出)，两板间距为d，将管道沿着海

水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直

于管道前后面向后的匀强磁场，磁感应强度大小为B，海水流动方向向

右，海水流动速率为v，已知海水的电阻率为ρ，航标灯电阻不变且为R。

则下列说法正确的是()

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维度4霍尔效应的原理和分析

1.霍尔效应：高为h、宽为d的导体(自由电荷是电子或正电荷)置于匀

强磁场B中，当电流通过导体时，在导体的上表面A和下表面A′之间产生

电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压。

2.电势高低的判断：如图，导体中的电流I向右时，根据左手定则可

得，若自由电荷是电子，则下表面A′的电势高。若自由电荷是正电荷，则

下表面A′的电势低。

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