《洛倫茲力應(yīng)用》PPT課件.pptVIP

洛倫茲力應(yīng)用,杜彩濤,一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：,1、會(huì)判斷洛倫茲力的方向，并能計(jì)算洛倫茲力的大小 2、知道洛倫茲力永不做功 3、分析出 電視機(jī)顯像管 質(zhì)譜儀 回旋加速器 速度選擇器 磁流體發(fā)電機(jī) 電磁流量計(jì) 霍爾效應(yīng)的工作原理,1、磁場(chǎng)對(duì) 的力叫洛倫茲力。當(dāng)電荷 在磁場(chǎng)中或者電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向 時(shí)電荷不受洛倫茲力。不計(jì)粒子的重力當(dāng)電荷以速度v沿磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子做運(yùn)動(dòng);當(dāng)電荷以速度v垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子做 運(yùn)動(dòng)。其半徑 R= ，周期T= 。 2、洛倫茲力的方向用 判斷，力的方向既與 垂直又與 垂直。因?yàn)槁鍌惼澚Φ姆较蚺c電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直所以洛倫茲力 功。 洛倫茲力的 大小計(jì)算F= 。,練習(xí)：判斷帶負(fù)電量q粒子受到的洛倫茲力的方向，并計(jì)算出大小,v,v,應(yīng)用,1、電視機(jī)顯像管應(yīng)用了 的道理。要使電子束在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應(yīng) 在 方向加上偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如果電視機(jī)熒光屏上沒(méi)有圖像，只有一條水平亮線，故障可能出現(xiàn)在哪里？,2、質(zhì)譜儀是一種測(cè)量帶電粒子 ， 和分 析 的儀器。當(dāng)一束帶電的原子核通過(guò)質(zhì)譜儀中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí),凡其比荷不相等的，便被分開(kāi)。 質(zhì)譜儀是用 場(chǎng)加速, 場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)工作的。 原理：電場(chǎng)中： 磁場(chǎng)中：,針對(duì)練習(xí)： 如右圖所示：一束電荷量都為q的帶點(diǎn)粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后分別打在照相底片的三處，如圖從左到右三個(gè)點(diǎn)分別到S3距離分別是x1 , x2 , x3。（不計(jì)重力） 則（1）粒子的質(zhì)量分別是多大？（2）哪個(gè)粒子的質(zhì)量大？,3、回旋加速器是利用 加速 偏轉(zhuǎn)得到高能粒子的裝置?；匦铀倨鹘蛔冸妷旱闹芷赥= ，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T= ，粒子離開(kāi)回旋加速器的動(dòng)能與加速電壓 ，由 ， ， 決定。,針對(duì)練習(xí)：,回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如課本101頁(yè)圖，要增大帶電粒子射出時(shí)的速度，則下列說(shuō)法中正確的是（ ） A增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓 B增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 C減小狹縫間的距離 D增大D形金屬盒的半徑,4速度選擇器原理課本98頁(yè)第3題,勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)互相垂直 原理二力平衡：qBv=qE場(chǎng),針對(duì)練習(xí)：如圖所示，速度為v0 電荷量為q的正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則（ ） A.若改為電荷量q的離子，將能沿直線飛出（其它條件不變） B. 若改為電荷量2q的離子，將能沿直線飛出（其它條件不變） C. 若電荷量為q的正離子從右向左進(jìn)入將能沿直線飛出（其它條件不變） D.若速度變?yōu)?v0將往下偏（其它條件不變）,5、磁流體發(fā)電機(jī)原理見(jiàn)課本98頁(yè)第4題,原理：當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)A、B兩極板間的電壓就等于電源的電動(dòng)勢(shì)E，此時(shí)不再向A、B聚集電荷，帶電粒子勻速直線通過(guò)受力平衡。 原理二力平衡：qBv=qE場(chǎng),針對(duì)練習(xí)： 如圖所示，是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，兩極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.5 T， 極板間距d20 cm， （1）如果要使該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E20 V，則離子的速率為多少？ （2）如果輸出端接外電阻為R，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻為r則流過(guò)電路的電流為多大？,6、電磁流量計(jì)原理,電磁流量計(jì)是用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)液體體積的儀表。 原理：當(dāng)帶電液體垂直通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)帶電液體在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)使之形成與磁場(chǎng)垂直的電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)粒子不再偏轉(zhuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。即二力平衡： qBv=qE場(chǎng),針對(duì)練習(xí)： 如圖所示，在水槽前后壁內(nèi)側(cè)各裝一導(dǎo)體片a、b，沿y軸正向加恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B當(dāng)氯化鈉液體沿x軸正向勻速直線通過(guò)時(shí)，測(cè)得a、b之間的電壓為U，寬度為d，沿y軸方向厚為h，（1）判斷a、b那處電勢(shì)高？ （2）求流量Q,7、霍爾效應(yīng) 原理,看課本103頁(yè)知道什么是霍爾效應(yīng) 原理：當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)使之形成與磁場(chǎng)垂直的電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)電荷不再偏轉(zhuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 即二力平衡：qBv=qE場(chǎng),針對(duì)練習(xí)