人教版高考物理一轮复习第9章磁场专题强化8带电粒子在复合场中运动的实例分析课件

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本专题是磁场、电场、力学等知识的综合应用，用到的知识有：动力学观点(牛顿运动定律)、运动学观点、能量观点(动能定理、能量守恒定律)、电场的观点(类平抛运动的规律)、磁场的观点(带电粒子在磁场中运动的规律)。
一、电场、磁场分区域应用实例1．质谱仪(1)作用测量带电粒子质量和分离同位素的仪器。
2．回旋加速器(1)构造：如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D形盒处于匀强磁场中，D形盒的缝隙处接交流电源。
　(2021·河南名校联考)(多选)如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在AC板间，虚线中间不需加电场，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是(　　)A．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关B．带电粒子每运动一周被加速一次C．带电粒子每一次被加速后在磁场中做圆周运动的直径增加量相同，即P1P2等于P2P3D．加速电场方向不需要做周期性的变化
二、电场、磁场同区域并存的实例共同特点：当带电粒子(不计重力)在复合场中做匀速直线运动时，qvB＝qE。1．速度选择器(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直。(如图)
2．磁流体发电机(1)原理：如图所示，等离子体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转而聚集在B、A板上，产生电势差，它可以把离子的动能通过磁场转化为电能。
(2)电源正、负极判断：根据左手定则可判断出图中的B是发电机的正极。
3．电磁流量计(1)流量(Q)的定义：单位时间流过导管某一截面的导电液体的体积。(2)公式：Q＝Sv；S为导管的横截面积，v是导电液体的流速。
(2)电势高低的判断：如图，导体中的电流I向右时，根据左手定则可得，若自由电荷是电子，则下表面A′的电势高。若自由电荷是正电荷，则下表面A′的电势低。
　(多选)磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则(　　)A．用电器中的电流方向从B到AB．用电器中的电流方向从A到BC．若只减小磁感应强度，发电机的电动势增大D．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
　(2020·江苏扬州中学期中)(多选)自行车速度计是利用霍尔效应获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。如图乙所示为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场的作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是(　　)
A．根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B．图乙中霍尔元件的电流I一定是由正电荷定向运动形成的C．自行车的车速越大，霍尔电势差越高D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小[答案]　AD