高中物理第三章磁场3.6洛伦兹力与现代技术知识导学案粤教版选修3_120171103258.doc
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1、第六节洛伦兹力与现代技术问题探究打开电视机,正常接收一节目,然后将一条形磁铁侧向移向电视机屏幕,试观察屏幕图像有何变化,是什么原因导致这种现象发生呢?答案:现象是电视机屏幕上的图像变形,色彩也失真.原来电视机的显像管后部灯丝在接通电源后发热发出电子,加速电场把这些电子加速形成电子束,电子束在偏转电场和磁场的作用下,打在屏幕上的原来图像对应的位置.当磁铁靠近显像管时,管内电子束受到磁铁产生的磁场的洛伦兹力的作用,轨迹发生了变化,未能打到预定的地方.自学导引1.电子的质量很小,我们往往忽略重力对电子的影响,当电子所处的空间无电场和磁场时,电子做_;当电子运动速度方向与磁场垂直时,电子做_.答案:匀
2、速直线运动匀速圆周运动2.当带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用时,由于洛伦兹力始终与_垂直,故带电粒子做_.已知电荷量为q的带电粒子,以速度大小v垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则该粒子做_,其运动轨道半径为:_;周期为:_.答案:速度匀速圆周运动匀速圆周运动 3.同位素是_的原子.同位素的化学性质相同,不能用化学方法加以区分,但我们可以用物理方法来研究,例如利用质谱仪来研究同位素.质谱仪是由_的学生_发明的,他用质谱仪首先得到了_和_的质谱线,证实了同位素的存在.阿斯顿因发明质谱仪和发现非放射性元素的同位素等贡献而获得_年度_奖.答案:原子序数相同、原子质量不同汤姆生阿斯顿氖20
3、氖221922诺贝尔化学4.加速器是使带电粒子获得高能量的装置._年美国加利福尼亚州伯克利加州大学的_制成了世界上第一台回旋加速器,其真空室的直径只有10.2 cm,此后不断改进又制成了实用的回旋加速器.他因为发明和发展了回旋加速器获得了_年度_奖.答案:1930劳伦斯1939诺贝尔物理学疑难剖析磁流体发电机:带电粒子在磁场中的动态分析【例1】 磁流体发电机原理图如图3-6-1.等离子体高速从左向右喷射,两极板间有如图方向的匀强磁场.该发电机哪个极板为正极板?两板间最大电压为多少?图3-6-1解析:由左手定则,正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下,所以上极板为正极板,正、负极板间会产生电场.当
4、刚进入的正、负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时,达到最大电压:U=Bdv.当外电路断开时,这也就是电动势E.当外电路接通时,极板上的电荷量减少,板间场强减小,洛伦兹力将大于电场力,进入的正、负离子又将发生偏转.这时电动势仍是E=Bdv,但路端电压将小于Bdv.启示:在定性分析时特别需要注意的是:(1)正、负离子速度方向相同时,在同一磁场中受洛伦兹力方向相反.(2)外电路接通时,电路中有电流,洛伦兹力大于电场力,两板间电压将小于Bdv,但电动势不变(和所有电源一样,电动势是电源本身的性质).(3)注意在带电粒子偏转聚集在极板上以后新产生的电场的分析.在外电路断开时最终将达到平衡状态.与磁场中匀
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