选修3-1《6带电粒子在匀强磁场中的运动》集体备课教案设计

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例1如上图所示，带电粒子均以垂直电场和磁场的速度射入且都能从另一侧射出，不计粒子重力，以下说法正确的有（　　）

A．若带正电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO′射出，则带负电粒子以速度v从O′点射入能沿直线O′O射出　　　

B．若带正电粒子以速度v从O点射入，离开时动能增加，则带负电粒子以速度v从O点射入，离开时动能减少　　　

C．若氘核(H)和氦核(He)以相同速度从O点射入，则一定能以相同速度从同一位置射出　　　　

D．若氘核(H)和氦核(He)以相同动能从O点射入，则一定能以相同动能从同一位置射出　

二．霍尔效应

1.如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流I通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差U，这种现象称为霍尔效应。

2.实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=k，式中的比例系数k称为霍尔系数。

3.霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力。当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

例2设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e，回答下列问题：

（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势 下侧面A′的电势（填“高于”“低于”或“等于”）；

（2）电子所受的洛伦兹力的大小为 ；

（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为 ；

（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为k=，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。

三．磁流体发电机

1.磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能．

2.根据左手定则，如图中的_________是发电机正极．

3.磁流体发电机两极板间的距离为L，等离子体速度为v，磁场的磁感应强度为B，则由________________得两极板间能达到的最大电势差U＝BLv.

例3．如图所示为磁流体发电机发电原理图，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体上来说呈电中性，喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块面积为S，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路。设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为g，则流过外电阻R的电流强度I及电流方向为（ ）

A．I=，A→R→BB．I=，B→R→A

C．I=，B→R→AD．I=，A→R→B

电磁流量计

1.如图所示，圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)，在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b间出现电势差，形成电场；

2.当自由电荷所受的________力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定，即：qvB＝___________＝____________，所以v＝___________，因此液体流量Q＝_______________。

例4．为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量 (单位时间内排出的污水体积)，下列说法正确的是( )