2024届高考物理一轮复习课件：11.10洛伦兹力与现代科技

洛伦兹力与现代科技 一、速度选择器 1、本质：叠加场中的匀速直线运动模型， 只有当速度为的粒子可以通过小孔 3、只选择速度，不选择电性，电量，质量 4、不可以反向射入 5、注意：电压是提前加上去的，不是带电粒子聚集产生的。 练习1：在如图所示的平行板器件中，电场强度和磁感应强度相互垂直。一带电粒子(重力不计) 从左端以速度沿虚线射入后做直线运动，则该粒子( ) A.一定带正电 B.速度 C.若速度 ，粒子一定不能从板间射出 D.若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动 B 练习2：如图所示为速度选择器装置，场强为的匀强电场与磁感应强度为的匀强磁场互相垂直。一带电量为，质量为的粒子(不计重力)水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法确的是( ) A.粒子做匀速直线运动，速度 B.若带电粒子速度保持不变，带电量变为，粒子仍沿直线穿过 C.若带电粒子速度增加为原来的倍，且粒子不与极板相碰，那么粒子从右侧射出时电势能一定增大 D.若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过 BC 二、磁流体发电机 1、本来两板间没有电势差（没有电场） 2、充电阶段：洛伦兹力>电场力，电容器充电（刚开始充电快） 3、稳定阶段：洛伦兹力=电场力，电容器充电结束，但是电荷不断通过外部导线中和，E变小，继续充电，边消耗边补充，发电的效果（动态稳定） （第一阶段瞬间完成，考试不考） 注意区分电荷流动方向和电路中电流的方向 二、磁流体发电机 4、本质：叠加场中的匀速直线运动模型， 5、电动势：，是极板宽度（电动势是开路电压，不理解没关系不太重要） 6、满足闭合电路欧姆定律：，是电源内阻（因为粒子向极板运动时会生热） 注意区分电荷流动方向和电路中电流的方向 练习3：2021·河北卷·5如图，距离为的两平行金属板之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为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，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与相连，质量为、接入电路的电阻为的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为，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（ ） A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， 电源内部，电流流向谁，谁是高电势 B 练习4：如图为磁流体发电原理示意图。等离子体是高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体上呈电中性。将一束等离子体喷射入磁场。在磁场中的两块平行金属板上就会聚集电荷，产生电动势。等离子体射入的速度为，每块金属板的面积为，板间距离为。匀强磁场的磁感应强度为，方向与垂直，外电路电阻为，设电离气体充满两板之间的空间且电阻率为。求：(1)通过电阻的电流大小和方向(2)两板间的电压 电源内部，电流流向谁，谁是高电势 （1） （2） 三、电磁流量计 1、流量：单位时间内流过的体积（有了就可以算流量） 2、两端电压稳定后才能测，（水里必须有自由电荷才能测流量） 3、本质：叠加场中匀速直线运动模型， 4、如何算呢？这里用了电压表测ab之间的电压，近似充当电动势 即 练习5： 2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示的模型废液内含有大量正、负离子，从直径为的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，下列说法正确的是 ( ) A.带电粒子所受洛伦兹力的方向水平向左 B.正、负粒子所受洛伦兹力的方向是相同的 C.污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速 D.只需要测量两点间的电压就能够推算废液的流量 D 练习6：为了诊断病人的心脏功能和动脉血管中血液粘滞情况，可使用电磁流量计测量血管中血液部的流速和流量，如图所示是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图。假定血管中各处液体的流速相同，现使直径为的血管处于磁感应强度为的匀强磁场中，测得血管两侧的电压为，不计重力影响，下列判断正确的是 ( ) A.端的电势比端的高 B.血管中各处液体的流速 C.血液的流量 D.血管中正、负离子数相同，则血管两侧的电压 AC $$