洛伦兹力的应用课件打印(课时).pptVIP

例：图6为磁流体发电机的示意图。设两金属板间的距离为d，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B。等离子体垂直进入磁场的速度为v,单个离子所带的电量为q。离子通道（即两极板内所围成空间）的等效电阻为r，负载电阻为R。求（1）该发电机的电动势；（2）发电机的总功率。 例：将导体放在沿x方向的匀强磁场中，并通有沿y方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，此现象称为霍尔效应。利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面为边长等于a的正方形，放在沿x正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U。求：（1）导体上、下侧面那个电势较高？（2）磁场的磁感应强度是多少？ 例：如图为一电磁流量计的示意图，其截面为正方形的非磁性管，每边边长为d，导电液体流动，在垂直液体流动方向上加一指向纸内的匀强磁场，磁感应强度为B.现测得液体a、b两点间的电势差为U，求管内导电液体的流量Q. 例：如图为一电磁流量计的示意图，其截面为正方形的非磁性管，每边边长为d，导电液体流动，在垂直液体流动方向上加一指向纸内的匀强磁场，磁感应强度为B.现测得液体a、b两点间的电势差为U，求管内导电液体的流量Q. 作业布置 板书设计 教学反思 四:磁流体发电机 等离子体 ——即高温下电离的气体，含有大量的带正电荷和负电荷的微粒，总体是电中性的。 工作原理:如图所示，A、B为两个极板，极板间有匀强磁场，磁场方向向外，等离子束穿过磁场，根据左手定则可以判断，正电荷偏向B极，负电荷偏向A极．正、负离子被极板吸收后，接收正离子的极板B带正电，接收负离子的极板A带负电，两极板间产生了电场，电场的出现阻碍了离子的进一步偏转，此后的离子受到两个力的作用：电场力和洛伦兹力，当这两个力平衡时，离子不再偏转，极板间的电压达到稳定．若磁感应强度为B，板间距为d，离子的电荷量为q，速度为v，根据平衡条件有： ，板间电压为：U＝Bvd. 特别提醒：A、B两极板相当于电源内部，电流在两板间是从负极流向正极的． 例 ：如图3－3－8所示为磁流体发电机的示意图，将气体加热到很高的温度，使它成为等离子体(含有大量正、负离子)，让它们以速度v通过磁感应强度为B的匀强磁场区，这里有间距为d的电极a和b. (1)说明磁流体发电机的原理． (2)哪个电极为正极？ (3)计算电极间的电势差． 【精讲精析】　(1)带电粒子进入磁场后受到洛伦兹力的作用而向两个极板运动，在两个极板上积累的电荷越来越多，从而在两个极板间产生竖直方向的电场，且越来越强，最终后来的带电粒子受电场力和磁场力平衡后，沿直线通过叠加场，而在两个极板间产生了持续的电势差． 例．如图3－3－5所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子的速度v为______，a是电源的________极． 解析：带电粒子在磁场中发生偏转，使上下极板间出现电势差，形成了电场．这时板间的带电粒子除受洛伦兹力外，还受电场力．当两力大小相等时，粒子不再偏转，极板间形成稳定的电势差．a是电源的正极。 答案（1）电动势E=Bdv (2)总功率 (1)原因: 是由于运动电荷在磁场中受洛伦兹力的结果。 载流导体的宽为 b，厚为 d。通有电流 I 。 1879年霍耳发现，把一载流导体放在磁场中，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流二者垂直的方向上出现横向电势差，这一现象称之为霍耳现象。 I b d VH q 五霍尔效应 以载流子是正电荷为例, b d B I A A’ 答案（1）上侧电势高 （2） 六、电磁流量计 流体为：导电液体 目的：测流量 d · · b a × × × × × × × × × × × × × × × 导电 液体 若管道为其他形状,如矩形呢? . 解得导电液体的流速为v= 所以导电液体的流量为：Q=v·d2= . 解：导电液体经磁场时，在洛仑兹力的作用下，正离子向下偏转，负离子向上偏转，在管内液体的上表面积累负电荷，下表面积累正电荷，产生一个方向竖直向上的电场，形成一个相互垂直的电场和磁场的复合场.进入这个复合场的正、负离子不仅受洛仑兹力，同时还受与洛仑兹力相反方向的电场力作用，当两者平衡时，进入的离子匀速通过管子，不再发生偏转，此时a、b两点间的电势差U保持恒定.由以上分析可知，a、b间保持恒定电势差U时应满足: * * 课标定位 教学目标： 1.知道洛伦兹力对运动电荷不做功，