高三第一轮复习—磁场ppt课件

1、w_zaiyun知识构造知识构造1 1、磁场的产生、磁场的产生磁体的周围存在磁场与电场一样是一种特殊物质磁体的周围存在磁场与电场一样是一种特殊物质电流周围存在磁场电流周围存在磁场奥斯特实验奥斯特实验南北放置南北放置导线通电后导线通电后发生偏转发生偏转电流电流产生产生磁场磁场电荷运电荷运动产生动产生磁场磁场2 2、磁场的根本性质、磁场的根本性质对放入其中的磁体、电流有力的作用对放入其中的磁体、电流有力的作用同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁体对电流的作用磁体对电流的作用电流电流对电流对电流的作用的作用3 3、磁体间相互作用的本质、磁体间相互作用的本质磁体磁体磁场磁

2、场磁体磁体磁体或电流磁体或电流磁体或电流磁体或电流4 4、磁景象的电本质、磁景象的电本质安培分子安培分子电流假说：电流假说：在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。的磁体，它的两侧相当于两个磁极。解释磁化、解释磁化、消磁景象消磁景象不显磁性不显磁性显磁性显磁性磁化磁化消磁消磁总结：一切磁景象都是由电荷的运动产生的总结：一切磁景象都是由电荷的运动产生的磁场磁场5 5、磁场的方向：、磁场的方向：规定为小磁针规定为小磁针N N极在磁场中的受力

3、方向。或极在磁场中的受力方向。或小磁针静止时小磁针静止时N N极所指的方向！极所指的方向！6 6、磁感线、磁感线用来笼统地描画磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线用来笼统地描画磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线 磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，即小磁针磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，即小磁针N N极在该点的受力方向或静止时的指向极在该点的受力方向或静止时的指向 磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱 磁感线是封锁曲线和静电场的电场线不同磁感线是封锁曲线和静电场的电场线不同 几种磁场的磁感线几种磁场的磁感线判别方法：判别方法：立体图立体图纵截面图纵截面图横

4、截面图横截面图判别方法：判别方法：立体图立体图纵截面图纵截面图横截面图横截面图判别方法判别方法电流电流安培定那么二安培定那么二立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图7 7、磁感应强度、磁感应强度-描画磁场的强弱与方向的物理量描画磁场的强弱与方向的物理量定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线，遭到的定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线，遭到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。表达式：表达式：ILFB单位：特斯拉单位：特斯拉T T矢量：方向为该点的磁场方向，即经过该点的磁感矢量：方向为该点的磁场方向，即经过该点的磁感线的切线方向线的切线方向1 1、磁场对电

5、流的作用力、磁场对电流的作用力安培力安培力方向：左手定那么方向：左手定那么磁场方向磁场方向电流方向电流方向电流方向电流方向判别以下通电导线的受力方向判别以下通电导线的受力方向 安培力方向安培力方向判别以下导线的电流方向或磁场方向或受力方向判别以下导线的电流方向或磁场方向或受力方向 大小大小F=BILF=BILBIBI如如BIBI那么那么F=0F=0如如B B与与I I成恣意角那么把成恣意角那么把L L投投影到与影到与B B垂直和平行的方向垂直和平行的方向上上与与B B垂垂直的为直的为有效有效L L为在磁场中的有效长度为在磁场中的有效长度F=BILsinF=BILsinB B与与I I的夹角的夹

6、角2 2、通电导线在安培力作用下运动的定性判别、通电导线在安培力作用下运动的定性判别例例1 1：如图，相距：如图，相距20cm20cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为=370=370，上面放着质量为，上面放着质量为80g80g的金属杆的金属杆abab，整个安装放在，整个安装放在B=0.2TB=0.2T的匀强磁场中的匀强磁场中. .(1)(1)假设磁场方向竖直向下，要使金属杆静止假设磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，必需通以多大的电流在导轨上，必需通以多大的电流. .(2)(2)假设磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆假设磁场方向垂直斜面向下，要使金属

7、杆静止在导轨上，必需通以多大的电流。静止在导轨上，必需通以多大的电流。例例2 2：如下图，有一金属棒：如下图，有一金属棒abab，质量为，质量为m = 5gm = 5g，电阻电阻R = 1R = 1，可以无摩擦地在两条平行导轨，可以无摩擦地在两条平行导轨上滑行。导轨间间隔为上滑行。导轨间间隔为d = 10cmd = 10cm，电阻不计。，电阻不计。导轨平面与程度面的夹角导轨平面与程度面的夹角=30=30，整个安装放，整个安装放在磁感应强度在磁感应强度B = 0.4TB = 0.4T的匀强磁场中，磁场的匀强磁场中，磁场方向竖直向上。电源的电动势方向竖直向上。电源的电动势E = 2VE = 2V，

8、内电，内电阻阻r = 0.1r = 0.1，试求变阻器取值是多少时，可，试求变阻器取值是多少时，可使金属棒静止在导轨上。使金属棒静止在导轨上。例例3 3：在磁感应强度：在磁感应强度B = 0.08TB = 0.08T，方向竖直向下的匀强磁场中，一根，方向竖直向下的匀强磁场中，一根长长l1 = 20cml1 = 20cm，质量，质量m = 24gm = 24g的金属横杆程度地悬挂在两根长均的金属横杆程度地悬挂在两根长均为为24cm24cm的轻细导线上，电路中通以图示的电流，电流强度坚持的轻细导线上，电路中通以图示的电流，电流强度坚持在在2.5A2.5A，横杆在悬线偏离竖直位置，横杆在悬线偏离竖直

9、位置=30=30处时由静止开场摆下，处时由静止开场摆下，求横杆经过最低点的瞬时速度大小。求横杆经过最低点的瞬时速度大小。B Bh hs s例例4 4：如下图，两根平行光滑轨道程度放置，：如下图，两根平行光滑轨道程度放置，相互间隔相互间隔d=0.1md=0.1m，质量为，质量为m=3gm=3g的金属棒置的金属棒置于轨道一端于轨道一端. .匀强磁场匀强磁场B=0.1TB=0.1T，方向竖直向，方向竖直向下，轨道平面距地面高度下，轨道平面距地面高度h=0.8mh=0.8m，当接通，当接通开关开关S S时，金属棒由于受磁场力作用而被程时，金属棒由于受磁场力作用而被程度抛出，落地点程度间隔度抛出，落地点

10、程度间隔s=2ms=2m，求接通，求接通S S瞬瞬间，经过金属棒的电量间，经过金属棒的电量. .4 4、电流表的任务原理、电流表的任务原理构造：由辐向均匀分布的构造：由辐向均匀分布的磁场和放入其中的可转动的磁场和放入其中的可转动的线圈组成。如图线圈组成。如图任务原理任务原理 线圈中有电流时，受磁线圈中有电流时，受磁场力的作用而转动，当磁场场力的作用而转动，当磁场力矩与弹簧的改动力矩相等力矩与弹簧的改动力矩相等时，线圈停顿转动；且有时，线圈停顿转动；且有II，因此由电流表指针的，因此由电流表指针的偏转角度可得电流大小，且偏转角度可得电流大小，且电流表刻度是均匀的。电流表刻度是均匀的。一、洛仑兹力

11、一、洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力1 1、大小：、大小：F F洛洛=qvB=qvBv v为电荷相对为电荷相对B B的速度的速度当当BvBv时，电荷不受洛仑兹力时，电荷不受洛仑兹力当当BvBv时，电荷所受洛仑兹力最大时，电荷所受洛仑兹力最大当当B B与与v v成成角时，角时，F F洛洛=Bq v =Bq v sinsin2 2、方向：用左手定那么判别、方向：用左手定那么判别F洛洛+v留意：四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。留意：四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。3 3、特点：洛仑兹力一直与电荷运动方向垂直，只改动速度的方、特点：洛仑兹力一

12、直与电荷运动方向垂直，只改动速度的方向，而不改动速度的大小，所以洛仑兹力不做功。向，而不改动速度的大小，所以洛仑兹力不做功。4 4、洛仑兹力与安培力的关系、洛仑兹力与安培力的关系洛仑兹力是安培力的微观表现，安培力是洛仑兹力的宏观表达洛仑兹力是安培力的微观表现，安培力是洛仑兹力的宏观表达2 2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力洛仑兹力提供向心力: :2224TrmrvmBqv轨道半径：轨道半径：qmUBBqmEBqpBqmvrk212BqmvrT 22 周期：周期：与与v v、r r无关无关二、带电粒子不计重力在匀强磁场中的运动二、

13、带电粒子不计重力在匀强磁场中的运动1 1、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动圆心、半径、运动时间确实定圆心、半径、运动时间确实定圆心确实定圆心确实定a a、两个速度方向垂直线的交点。、两个速度方向垂直线的交点。常用在有界磁场的入射与出射常用在有界磁场的入射与出射方向知的情况下方向知的情况下VOb b、一个速度方向的垂直线和、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点一条弦的中垂线的交点O O半径确实定半径确实定运用几何知识来确定！运用几何知识来确定！运动时间：运动时间：TTt 23600 vvoc c、粒子在磁场中运动的角度关系、粒子在磁场中运动的角

14、度关系例例1 1、如下图带正电的粒子以速度、如下图带正电的粒子以速度v v垂直磁垂直磁场边境进入匀强磁场，试分析粒子的运动场边境进入匀强磁场，试分析粒子的运动情况。情况。vv假设粒子进入磁场的速度方向与边境假设粒子进入磁场的速度方向与边境成成 角，那么运动情况又将如何？角，那么运动情况又将如何？( (单边境单边境) )例例1. 1. 如下图，在如下图，在y0y0的区域内存在匀强的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于磁场，磁场方向垂直于xyxy平面并指向纸平面并指向纸面外，磁感应强度为面外，磁感应强度为B B。一带正电的粒。一带正电的粒子以速度子以速度v0v0从从O O点射入磁场，入射方向点射入磁

15、场，入射方向在在xyxy平面内，与平面内，与x x轴正向的夹角为轴正向的夹角为。假设粒子射出磁场时的位置与假设粒子射出磁场时的位置与O O点的间点的间隔为隔为L L，求该粒子的电量和质量之比，求该粒子的电量和质量之比q/mq/m。 yxOB例例2. 2. 一个负离子，质量为一个负离子，质量为m m，电量大小为，电量大小为q q，以速率以速率v v垂直于屏垂直于屏S S经过小孔经过小孔O O射入存在着匀强射入存在着匀强磁场的真空室中，如下图。磁感应强度磁场的真空室中，如下图。磁感应强度B B的方的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里面向里. .1

16、1求离子进入磁场后到达屏求离子进入磁场后到达屏S S上时的位置上时的位置与与O O点的间隔点的间隔. .2 2假设离子进入磁场后经过时间假设离子进入磁场后经过时间t t到达位到达位置置P P，证明，证明: :直线直线OPOP与离子入射方向之间的夹与离子入射方向之间的夹角角跟跟t t的关系是的关系是=qBt/2m=qBt/2m。例例2 2、垂直纸面向外的匀强磁场仅限于、垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为宽度为d d的条形区域内，磁感应强度为的条形区域内，磁感应强度为B B一个质量为一个质量为m m、电量为、电量为q q的粒子以一的粒子以一定的速度垂直于磁场边境方向从定的速度垂直于磁场边境方向从a

17、 a点垂点垂直飞入磁场区，如下图，当它飞离磁直飞入磁场区，如下图，当它飞离磁场区时，运动方向偏转场区时，运动方向偏转角试求粒角试求粒子的运动速度子的运动速度v v以及在磁场中运动的时以及在磁场中运动的时间间t t( (双边境双边境) )运用运用 钍核钍核 发生衰变生成镭核发生衰变生成镭核 并放出一个粒子。设并放出一个粒子。设该粒子的质量为该粒子的质量为m m、电荷量为、电荷量为q q，它进入电势差为，它进入电势差为U U的带窄缝的平的带窄缝的平行平板电极行平板电极S1S1和和S2S2间电场时，其速度为间电场时，其速度为v0v0，经电场加速后，沿，经电场加速后，沿0 x0 x方向进入磁感应强度为

18、方向进入磁感应强度为B B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，oxox垂直平板电极垂直平板电极S2S2，当粒子从，当粒子从p p点分开磁场时，其速度方向与点分开磁场时，其速度方向与oxox方向的夹角方向的夹角=60=60，如下图，整个安装处于真空中。，如下图，整个安装处于真空中。1 1写出钍核衰变方程；写出钍核衰变方程；2 2求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R R；3 3求粒子在磁场中运动所用时间求粒子在磁场中运动所用时间t t。Th23090Ra22688运用运用 电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现电视机的显像

19、管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为的。电子束经过电压为U U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如下图。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为区，如下图。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O O，半径，半径为为r r。当不加磁场时，电子束将经过。当不加磁场时，电子束将经过O O点而打到屏幕的中心点而打到屏幕的中心M M点。点。为了让电子束射到屏幕边缘为了让电子束射到屏幕边缘P P，需求加磁场，使电子束偏转一，需求加磁场，使电子束偏转一知角度知角度，此时磁场的磁感应强度，此时磁场的磁感应强度B B应为多少？应为多少？ 例例5 5：如下图，在一环行

20、区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁：如下图，在一环行区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，在圆心场，在圆心O O点处有一静止的镭核点处有一静止的镭核(22688Ra)(22688Ra)，镭核，镭核 (22688Ra) (22688Ra)放出一个粒子后变成氡核放出一个粒子后变成氡核(22286Rn)(22286Rn)，知镭核在衰变过程中有，知镭核在衰变过程中有5.655.6510-12J10-12J能量转化为它们的动能。粒子进入磁场后遭到洛能量转化为它们的动能。粒子进入磁场后遭到洛仑兹力的大小为仑兹力的大小为2.222.2210-11N10-11N。 (1) (1)试写出镭核衰变成氡核的核反响方程试

21、写出镭核衰变成氡核的核反响方程 (2) (2)分别求出粒子和氡核的动能分别求出粒子和氡核的动能 (3) (3)分别求出粒子和氡核进入磁场后的偏转半径分别求出粒子和氡核进入磁场后的偏转半径 (4) (4)假设内圆半径假设内圆半径r=1.2mr=1.2m，要使它们不飞出外圆，外圆的最，要使它们不飞出外圆，外圆的最小半径必需为多大小半径必需为多大? ?圆环形边境圆环形边境例例1 1、如下图，在、如下图，在x x轴上方有垂轴上方有垂直于直于xOyxOy平面向里的匀强磁场，平面向里的匀强磁场，磁感应强度为磁感应强度为B B；在；在x x轴下方有轴下方有沿沿y y轴负方向的匀强电场，场轴负方向的匀强电场，

22、场强为强为E.E.一质量为一质量为m m，电量为，电量为-q-q的粒子从坐标原点的粒子从坐标原点O O沿着沿着y y轴正轴正方向射出方向射出. .射出之后第三次到射出之后第三次到达达x x轴时，它与点轴时，它与点O O的间隔为的间隔为L.L.求此粒子射出时的速度求此粒子射出时的速度v v和运和运动的总路程动的总路程s s不计重力不计重力. . 1 1、复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存，、复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存，带电粒子在这些场中运动时要思索电场力、洛仑兹力和重力或其带电粒子在这些场中运动时要思索电场力、洛仑兹力和重力或其中某两种力的作用。中某两

23、种力的作用。2 2、带电粒子在复合场中的运动问题实践上是一个力学问题。应、带电粒子在复合场中的运动问题实践上是一个力学问题。应根据研讨力学问题的思绪运用力学规律求解。根据研讨力学问题的思绪运用力学规律求解。例例2 2、如图，在、如图，在xoyxoy平面内，第平面内，第I I象象限内有匀强电场，场强大小为限内有匀强电场，场强大小为E E，方向沿方向沿y y轴正方向，在轴正方向，在x x轴正下方轴正下方有匀强磁场，磁感应强度大小为有匀强磁场，磁感应强度大小为B B，方向垂直纸面向里，今有一质量方向垂直纸面向里，今有一质量为为m m，电量为，电量为e e的电子不计重的电子不计重力，从力，从y y轴上

24、的轴上的P P点以初速度点以初速度v0v0垂直于电场方向进入电场，经电垂直于电场方向进入电场，经电场偏转后，沿着与场偏转后，沿着与x x轴成轴成450450进入进入磁场，并能前往原出发点磁场，并能前往原出发点P P。1 1阐明电子的运动情况，并作阐明电子的运动情况，并作出电子运动轨迹的表示图；出电子运动轨迹的表示图；2 2求求P P点离坐标原点的间隔点离坐标原点的间隔h h；3 3电子从电子从P P点出发经过多长时点出发经过多长时间第一次前往到间第一次前往到P P点？点？E EB Bx xy yo ov0v0P P450450例例3 3、如图，两个共轴的圆、如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电

25、极接地，筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝的四条狭缝a a、b b、c c和和d d，外，外筒的外半径为筒的外半径为r0.r0.在圆筒之在圆筒之外的足够大区域中有平行于外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感轴线方向的均匀磁场，磁感应强度的大小为应强度的大小为B.B.在两极间在两极间加上电压，使两圆筒之间的加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场区域内有沿半径向外的电场. .一质量为一质量为m m、带电量为、带电量为+q+q的的粒子，从紧靠内筒且正对狭粒子，从紧靠内筒且正对狭缝缝a a的的S S点出发，初速为零点出发，初速为零.

26、 .当该粒子经过一段时间的运当该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点动之后恰好又回到出发点S S，那么两电极之间的电压那么两电极之间的电压U U应应是多少是多少? ?不计重力，整个不计重力，整个安装在真空中安装在真空中. . oabcd+qs例例4 4、如下图，在相互垂直的程、如下图，在相互垂直的程度匀强电场和程度匀强磁场中，度匀强电场和程度匀强磁场中，有一竖直固定绝缘杆有一竖直固定绝缘杆MNMN，小球，小球P P套在杆上，知套在杆上，知P P的质量为的质量为m m，电，电量为量为q,Pq,P与杆间的动摩擦因数为与杆间的动摩擦因数为，电场强度为，电场强度为E E，磁感应强度，磁感应强度为

27、为B B，小球由静止起开场下滑，小球由静止起开场下滑，设电场、磁场区域足够大，杆设电场、磁场区域足够大，杆足够长，求：足够长，求：1 1当下滑加速度为最大加速当下滑加速度为最大加速度一半时的速度度一半时的速度. .2 2当下滑速度为最大下滑速当下滑速度为最大下滑速度一半时的加速度度一半时的加速度 3 3、带电粒子在复合场中运动的典型问题、带电粒子在复合场中运动的典型问题例例 以下图是丈量带电粒子质量的仪器任务原理表示图，设法使以下图是丈量带电粒子质量的仪器任务原理表示图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A A中，使它使遭到中，使它使遭到电子

28、束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子。电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子。分子离子从狭缝分子离子从狭缝s1s1以很小的速度进入电压以很小的速度进入电压U U的加速电场区初速的加速电场区初速不计，加速后，再经过狭缝不计，加速后，再经过狭缝s2s2、s3 s3 射入磁感强度为射入磁感强度为B B的匀强磁的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面场，方向垂直于磁场区的界面PQPQ。最后，分子离子打到感光片上，。最后，分子离子打到感光片上，构成垂直于纸面且平行于狭缝构成垂直于纸面且平行于狭缝s3s3的细线，假设测得细线到狭缝的细线，假设测得细线到狭缝s3s3的间隔为的间隔为d d，导出分子离

29、子的质量，导出分子离子的质量m m的表达式。的表达式。PAd UBS1S2S3感光片感光片 任何一个存在正交电场的磁场的空间都可看作速度选择器任何一个存在正交电场的磁场的空间都可看作速度选择器速度选择器只选择速度而不选择粒子的种类，只需速度选择器只选择速度而不选择粒子的种类，只需v=E/Bv=E/B，粒，粒子就能沿直线匀速经过选择器，而与粒子的电性、电荷量、质子就能沿直线匀速经过选择器，而与粒子的电性、电荷量、质量无关。不计重力量无关。不计重力如下图，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，如下图，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一束正电荷沿中心线方向程度射入，却分成三束

30、分别由有一束正电荷沿中心线方向程度射入，却分成三束分别由a a、b b、c c三点射出，问可以确定的是这三束带电粒子的什么物理量不一三点射出，问可以确定的是这三束带电粒子的什么物理量不一样样?(?(重力不计重力不计) )例例 汤姆生用来测定电子的比荷汤姆生用来测定电子的比荷( (电子的电荷量与质量之比电子的电荷量与质量之比) )的实的实验安装如下图，真空管内的阴极验安装如下图，真空管内的阴极K K发出的电子发出的电子( (不计初速、重力不计初速、重力和电子间的相互作用和电子间的相互作用) )经加速电压加速后，穿过经加速电压加速后，穿过AA中心的小孔沿中心的小孔沿中心轴中心轴O1OO1O的方向进

31、入到两块程度正对放置的平行极板的方向进入到两块程度正对放置的平行极板P P和和PP间间的区域当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心的区域当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O O点处，构成了一个亮点；加上偏转电压点处，构成了一个亮点；加上偏转电压U U后，亮点偏离到后，亮点偏离到OO点，点，(O(O与与O O点的竖直间距为点的竖直间距为d d，程度间距可忽略不计此时，在，程度间距可忽略不计此时，在P P和和PP间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场调间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场调理磁场的强弱，当磁感应强度的大小为理磁场的强弱，当磁感应强度的大小为

32、B B时，亮点重新回到时，亮点重新回到O O点知极板程度方向的长度为点知极板程度方向的长度为L1L1，极板间距为，极板间距为b b，极板右端到荧，极板右端到荧光屏的间隔为光屏的间隔为L2(L2(如下图如下图) ) (1) (1)求打在荧光屏求打在荧光屏O O点的电子速度的大小。点的电子速度的大小。 (2) (2)推导出电子的比荷的表达式推导出电子的比荷的表达式盘盘旋旋加加速速器器磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应磁强计磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应磁强计磁流体发电机磁流体发电机进入磁场的粒子带正、负电荷进入磁场的粒子带正、负电荷当当Eq=BqvEq=Bqv时两板间电势差到达最大时两板间电势

33、差到达最大电磁流量计电磁流量计流动的导电液体含有正、负离子流动的导电液体含有正、负离子U=BdvU=Bdv流量指单位时间内流过的体积：流量指单位时间内流过的体积：Q=SvQ=Sv当液体内的自在电荷所受电场力与洛当液体内的自在电荷所受电场力与洛仑兹力相等时，仑兹力相等时，a a、b b间的电势差稳定。间的电势差稳定。霍尔效应磁强计霍尔效应磁强计导体中经过电流时，在运动的电荷导体中经过电流时，在运动的电荷为电子，带负电；为电子，带负电；当电子所受电场力与洛仑兹力相等当电子所受电场力与洛仑兹力相等时，导体上、下侧电势差稳定。时，导体上、下侧电势差稳定。例例 如下图，厚度为如下图，厚度为h h、宽度为

34、、宽度为d d 的导体板放在垂直于它的磁感应的导体板放在垂直于它的磁感应强度为强度为B B的匀强磁场中。当电流经过导体板时，在导体板的上侧面的匀强磁场中。当电流经过导体板时，在导体板的上侧面A A和下侧面和下侧面AA之间会产生电势差，这种景象称为霍尔效应。实验之间会产生电势差，这种景象称为霍尔效应。实验阐明，当磁场不太强时，电势差阐明，当磁场不太强时，电势差U U、电流、电流 I I 和和 B B 的关系为的关系为 U=KIB/d,U=KIB/d,式中的比例系数式中的比例系数K K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体外部磁场的洛仑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，从而构成横向电场对电子施加板的另一侧会出现多余的正电荷，从而构成横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电子与洛仑兹力到达平衡时，与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电子与洛仑兹力到达平衡时，导体上下两侧之间就会构成稳定的电势差。设电流导体上下两侧之间就会构成稳定的电势差。设电流I I是由