2019-2020版物理同步新导航鲁科选修3-1（课件+精练）：第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 (共8份打包)

栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 本章优化总结 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 　带电粒子在复合场中的几种典型实例 装置 原理图 规律 速度 选择器 若qvB＝qE，即v＝，则带电粒子做匀速直线运动 磁流体 发电机 等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电荷，两极间电压为U，稳定时，q＝qvB，U＝vBd 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 装置 原理图 规律 质谱仪 电子经电压U加速，从A孔入射，经偏转打到P点，eU＝mv2，得v＝，＝d＝2r＝＝，比荷＝ 回旋 加速器 D形盒分别接频率f＝的高频交流电源两极，带电粒子被窄缝间的电场加速，在D形盒内偏转 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 装置 原理图 规律 霍尔 效应 由q＝qvB可得霍尔电压U＝vBh 电磁 流量计 由q＝qvB得v＝，所以Q＝vS＝π 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 　(2016·高考全国卷Ⅰ)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为(　　) A．11　　　　　　　　　 B．12 C．121 D．144 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 [解析]　设质子和离子的质量分别为m1和m2，原磁感应强度为B1，改变后的磁感应强度为B2.在加速电场中qU＝mv2①，在磁场中qvB＝m②，联立两式得m＝，故有＝＝144，选项D正确． [答案]　D 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 　1.电磁流量计广泛用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中此部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值，已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻．则可求得流量为(　　) A.　　　　　　 B． C. D． 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 解析：选A.当外电路断开时，运动电荷受洛伦兹力偏转，两极板带电(两极板作为电路供电部分)使电荷受电场力，当运动电荷稳定时，电容器两极板所带电荷量最多，两极板间的电压最大等于电源电动势E.由受力平衡得qvB＝ 所以电动势E＝Bvc，流量Q＝bcv 接外电阻R，由欧姆定律得E＝I(R＋r) 又知导电液体的电阻r＝ρ＝ 由以上各式得Q＝. 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 　带电粒子在匀强磁场中的多解问题 1．带电粒子电性不确定形成多解 受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，当粒子具有相同速度时，正、负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致多解． 如图甲所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a，若带负电，其轨迹为b. 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 2．磁场方向不确定形成多解 磁感应强度是矢量，如果题述条件只给出磁感应强度的大小，而未说明磁感应强度的方向，则应考虑因磁场方向不确定而导致的多解． 如图乙所示，带正电的粒子以速率v垂直进入匀强磁场．若B垂直纸面向里，其轨迹为a；若B垂直纸面向外，其轨迹为b. 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 3．临界状态不唯一形成多解 带负电的粒子在洛伦兹力的作用下飞越有界磁场时，由于粒子的运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过180°从入射面边界反向飞出，如图丙所示，于是形成了多解． 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 4．运动的往复性形成多解 带电粒子在部分是电场，部分是磁场的空间运动时，运动往往具有往复性，从而形成多解，如图丁所示． 栏目导引 第6章　磁场对电流和运动电荷的作用 　如图所示，长为L的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间的距离也为L，板不带电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从极板间左边中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，则v需要