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1、.1 磁场小专题研究磁场小专题研究3 带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动一、复合场的分类一、复合场的分类1、分区域复合、分区域复合2、同区分时、同区分时3、同区同时、同区同时二、复合场的典型问题二、复合场的典型问题.21、分区域复合、分区域复合1如图所示，在如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强的空间中存在匀强电场，场强沿沿y轴负方向；在轴负方向；在yUb 电势电势UbUa 仅电流增大时，仅电流增大时，增大增大其它条件不变，将铜板改为其它条件不变，将铜板改为NaCl的水溶液时，电势的水溶液时，电势UbUaA只有只有正确正确 B正确正确 C 正确正确 D正确正确baUU.212
2、0如图所示，厚度为如图所示，厚度为h宽度为宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度的导体板放在垂直于它的磁感强度为为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和和下侧面下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍耳效应实验表明，之间会产生电势差，这种现象称为霍耳效应实验表明，当磁场不太强时，电势差当磁场不太强时，电势差U、电流、电流I和磁感强度和磁感强度B的关系为的关系为U=KIB/d 式中的比例系数忌称为霍耳系数霍耳效应可解释如下：式中的比例系数忌称为霍耳系数霍耳效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体的一侧，在导体板外
3、部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，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力与洛仑兹力达到平子施加与洛仑兹力方向相反的静电力当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差设电流衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差设电流I是由电是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为V，电量为，电量为e，试回答，试回答下列问题：下列问题：(1)达到稳定状态时，导体板上侧面达到稳定状态时，导体板上侧面A的电
4、势的电势 下侧面下侧面A的电势的电势(填填“高于高于”、“低于低于”或或“等于等于”)(2)电子所受的洛仑兹力的大小为电子所受的洛仑兹力的大小为 (3)若导体板单位体积的电荷数为若导体板单位体积的电荷数为n，求霍耳系数求霍耳系数k的表达式的表达式k=,.2221.（09年宁夏卷）年宁夏卷）医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和和b以及以及磁极磁极N和和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的
5、连线、磁场方向和血流速度方向均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁
6、感应强度的大小为磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为的正负为 （）A.1.3m/s，a正、正、b负负 B.2.7m/s，a正、正、b负负 C1.3m/s，a负、负、b正正 D.2.7m/s，a负、负、b正正.2322目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，它的发电原理如图所示：将一束等离子体电机，它的发电原理如图所示：将一束等离子体(即高温即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈中性整体上来说呈中性)喷射入磁
7、场，磁场中有两块金属板喷射入磁场，磁场中有两块金属板A和和B，这时金属板上就聚集电荷，产生电压设磁感应，这时金属板上就聚集电荷，产生电压设磁感应强度为强度为B，A与与B板距离为板距离为d，等离子体速度为，等离子体速度为u，两板所，两板所围空间的横截面积围空间的横截面积(1)此发电机的电动势此发电机的电动势E；(2)为使等离子体以恒定速度。为使等离子体以恒定速度。通过磁场，必须使通道通过磁场，必须使通道两端保持一定的压强差，两端保持一定的压强差，这个压强差为多少这个压强差为多少.2423.（09年广东物理）图是质谱仪的工作原理示意图。年广东物理）图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速
8、后，进入速度选择器。速度选带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和和E。平板。平板S上有可让粒子通过的狭缝上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置和记录粒子位置的胶片的胶片A1A2。平板。平板S下方有强度为下方有强度为B0的匀强磁场。下列的匀强磁场。下列表述正确的是表述正确的是 （）A质谱仪是分析同位素的重要工具质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝能通过的狭缝P的带电的带电粒子的速率等于粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝越靠近狭缝P，粒子的荷质，粒子的荷质比越小比越小
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