洛伦兹力习题课.ppt

洛伦兹力习题课洛伦兹力习题课一、复习一、复习2、洛伦兹力的大小及方向、洛伦兹力的大小及方向1、洛伦兹力产生条件、洛伦兹力产生条件3、洛伦兹力改变粒子运动的什么？、洛伦兹力改变粒子运动的什么？1、一个带电粒子沿通电螺线管轴线射、一个带电粒子沿通电螺线管轴线射入管中，则粒子将在管中作何种运动？入管中，则粒子将在管中作何种运动？2、指出下图中通电导线上方带电粒子、指出下图中通电导线上方带电粒子偏转方向及下方带电粒子的电性。偏转方向及下方带电粒子的电性。+vIv+v+vvvvvvv3、如图，质量为、如图，质量为m、电量为、电量为q的带正电物体，在磁感的带正电物体，在磁感应强度为应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为摩擦因数为的水平面向左运动：的水平面向左运动：A、物体的速度由、物体的速度由v减小到零所用的减小到零所用的时间等于时间等于mv/(mg+qvB)B、物体的速度由、物体的速度由v减小到零所用的减小到零所用的时间小于时间小于mv/(mg+qvB)C、若另加一个电场强度为、若另加一个电场强度为(mg+qvB)/q，方向水平，方向水平向左的匀强电场，物体做匀速运动向左的匀强电场，物体做匀速运动D、若另加一个电场强度为、若另加一个电场强度为(mg+qvB)/q，方向竖直，方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速运动向上的匀强电场，物体做匀速运动mvB4、一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运、一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，如动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，如图所示，飞离桌边后落到地板上，设其飞行时间为图所示，飞离桌边后落到地板上，设其飞行时间为t1，水平射程为，水平射程为S1，着地速度为，着地速度为v1。撤去磁场，其余条。撤去磁场，其余条件都不变，小球飞行时间为件都不变，小球飞行时间为t2，水平射程为，水平射程为S2，着地，着地速度为速度为v2，则，则A、S1S2B、t1t2C、v1和和v2大小相等大小相等D、v1和和v2方向相同方向相同v0B+6、一根长为、一根长为L的绝缘轻线，一端固定在的绝缘轻线，一端固定在O点，点，另一端系一质量为另一端系一质量为m、电量为、电量为q的带正电小球，的带正电小球，使小球由右图中的使小球由右图中的A点由静止开始释放。已知点由静止开始释放。已知匀强磁场沿水平方向，匀强磁场沿水平方向，且垂直于水平线且垂直于水平线OA，磁感，磁感应强度为应强度为B，当小球摆到最，当小球摆到最低点低点P时，轻线所受拉力时，轻线所受拉力大小为大小为 。Bq APO5、如图，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强、如图，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向水平向右。一质量为电场方向水平向右。一质量为m、带电量为、带电量为q的微粒以速度的微粒以速度v与磁场方向垂直、与电场方向与磁场方向垂直、与电场方向成成45角射入复合场中，角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，恰能做匀速直线运动，求电场强度求电场强度E和磁感和磁感应强度应强度B的大小。的大小。vBE45粒子速度选择器粒子速度选择器磁流体发电机磁流体发电机电磁流量计电磁流量计霍耳效应霍耳效应磁流体发电机磁流体发电机构造原理图构造原理图等离子气体喷入磁场，正负离子在洛仑兹等离子气体喷入磁场，正负离子在洛仑兹力作用下发生上下偏转而聚集到力作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上，板上，产生电势差，从而对外供电。现设产生电势差，从而对外供电。现设A、B平行平行金属板相距金属板相距L，喷入气，喷入气体的速度为体的速度为v，板间磁，板间磁场的磁感应强度为场的磁感应强度为B，求：电源的电动势求：电源的电动势 如图所示是一种测量血管中如图所示是一种测量血管中血流速度血流速度仪器仪器的示意图，在动脉血管两侧分别安装的示意图，在动脉血管两侧分别安装电极并加有磁场。设血管直径电极并加有磁场。设血管直径2.0mm，磁，磁场的磁感应强度为场的磁感应强度为0.080T，电压表测出的，电压表测出的电压为电压为0.10mV，求：，求：（1）血流速度）血流速度大小大小 约为约为_m/s。(2)血液的流量血液的流量约为约为_m3/sVNSv电极电极v三、三、霍尔效应霍尔效应1.霍尔效应：在磁场中，载流导体或半导霍尔效应：在磁场中，载流导体或半导体上出现横向电势差的现象体上出现横向电势差的现象2.霍尔电压：霍尔效应中产生的电势差霍尔电压：霍尔效应中产生的电势差 上图中导体上下两端面出现电势差上图中导体上下两端面出现电势差1879年美国物理年美国物理学家霍尔发现学家霍尔发现3.形成机制形成机制以载流子为正电荷为例说明以载流子为正电荷为例说明 设载流子速度为设载流子速度为洛仑兹力大小为洛仑兹力大小为从而从而 上端积累了正电荷上端积累了正电荷 下端积累了负电荷下端积累了负电荷洛仑兹力使载流子横向漂移洛仑兹力使载流子横向漂移 出现电荷积累出现电荷积累使载流子漂移使载流子漂移由于电荷的积累，形成静电场霍尔电场由于电荷的积累，形成静电场霍尔电场洛仑兹力与电场力平衡洛仑兹力与电场力平衡 载流子不再漂移载流子不再漂移上下两端形成电势差上下两端形成电势差电荷受电力电荷受电力电势差为电势差为