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1、专题七 带电粒子在叠加场中的运动考纲琴悄要求核心秦养审电粒子在叠加场中运动速度选择器、磁流体发电、邑磁流量计、霍尔元件 全匡卷 510 * + * +;帧理现念应月胡力学和能量观巨井析带包迈子在誉加场匸 迂动.科学思维本冇知识2理代斜学技貳阱毎庄切，丈|倉尔元归等. 逞館其二作原浬是学习豈点一突破 1 带电粒子在叠加场 中运动的应用实例装置原理图规律Vrfc 速度选择器1 XXXXO-PBXXXX1A-E若 qvB=Eq，即 V0=b，粒子做匀速直线运动磁流体发电机x x x x 4 龙詁 H d K xi 1等离子体射入，受洛伦兹 力偏转，使两极板分别带 正、负电，两极板间电压 为U时稳定，
2、qd=qvB，U=vBd电磁流量计x ax 城 IV L?X X X当 qd qvB 时，有 v Bd，流量 Q=sv=n2)2Bd= ndd4B霍尔 元件/ /?/少Y 4v/ y在匀强磁场中放置一个矩 形截面的载流导体，当磁 场方向与电流方向垂直 时，导体在与磁场、电流 方向都垂直的方向上出现 了电势差这个现象称为 霍尔效应考向 1 速度选择器的工作原理了典例Tl （2019浙江杭州模拟）在如图所示的平行板器件中，匀强电场 E 和匀强磁场 B 互相垂直一束初速度为 v 的带电粒子从左侧 垂直电场射入后沿图中直线从右侧射出.粒子重力不计，下列说法正确的是（）B若粒子沿轨迹出射，则粒子的动能一
3、定增大C若粒子沿轨迹出射，则粒子可能做匀速圆周运动D若粒子沿轨迹出射，则粒子的电势能可能增大解析】 初速度为 v 的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿图中直线从右侧射出，则qvB = qE,若粒子沿轨道出射，粒子所受向 上的力大于向下的力，但由于粒子电性未知，所以粒子所受的电场力 与洛伦兹力方向不能确定，初速度和动能的变化无法确定，故 A、B 均错误；若粒子沿轨迹出射，粒子受电场力、洛伦兹力，不可能做 匀速圆周运动，故C错误；若粒子沿轨迹出射，如果粒子带负电， 所受电场力方向向上，洛伦兹力方向向下，电场力做负功，粒子的电 势能增大，故 D 正确【答案】 D考向 2 磁流体发电的工作原理艺典例21
4、（多选）如图是磁流体发电机的装置，0、b组成一对平行 电极，两板间距为d板平面的面积为S,内有磁感应强度为B的匀强磁场现持续将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带 正电和负电的微粒，而整体呈中性)，垂直磁场喷入，每个离子的速 度为v,负载电阻阻值为R,当发电机稳定发电时，负载中电流为I, 则()Aa板电势比b板电势低B.磁流体发电机的电动势E=Bdv C负载电阻两端的电压大小为BdvD两板间等离子体的电阻率解析】 参看磁流体发电机的装置图，利用左手定则可知，正、负微粒通过发电机内部时，带正电微粒向上偏，带负电微粒向下偏， 则知 a 板电势比 b 板电势高，所以 A 错误；当发电机稳定发
5、电时，E对微粒有F洛=”电，即Bqv = dq，得电动势E = Bdv，所以B正确；由闭合电路欧姆定律有U +U =E，又E = Bdv，则负载电阻两端的Rr电压URm mabcBm m mbacCm m mcabDm m mcba解析：设电场强度为E、磁感应强度为、三个微粒的带电量均为q，它们受到的电场力Eq方向均竖直向上微粒a在纸面内做匀 速圆周运动，有Eq-mg ； b在纸面内向右做匀速直线运动，有Eq + Bqvb = mJg :c在纸面内向左做匀速直线运动，有Eq - Bqvc = mg ; 可得：mpm mbac题后悟道分析解决此类问题的关键环节(1) 认识带电物体所在区域中场的组成，一般是电场、磁场和重 力场中两个场或三个场的复合场(2) 正确进行受力分析是解题的基础，除了重力、弹力、摩擦力 以外，特别要注意电场力和洛伦兹力(3) 在正确受力分析的基础上进行运动分析，注意运动
