人教高中物理同步讲义选择性必修二专题提升Ⅱ 洛伦兹力与现代科技（原卷版） .pdf

专题提升II洛伦兹力与现代科技

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模块一知识掌握

知识点一速度选择器

【重难诠释】

1.装置及要求

如图，两极板间在匀强电场和匀强磁场，二者方向互相垂直，带电粒子从左侧平行于极板射入,

不计粒子重力.

+++++++

XXXXXX

X世一XXXX

XXXXXX

X、x、X,,X、,X、,X、

2.带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE=q]/B,即尸;

3.速度选择器的特点

（1）/的大小等于E与方的比值，即尸;速度选择器只对选择的粒子的速度有要求，而对粒子的质

量、电荷量大小及带电正、负无要求.

⑵当寸，粒子向尸洛方向偏转，尸电做负功，粒子的动能减小，电势能增大.

⑶当时，粒子向尸电方向偏转，尸电做正功，粒子的动能增大，电势能减小.

（4）速度选择器只能单向选择：若粒子从另一方向射入，则不能穿出速度选择器.

[例题1]（2022秋•海伦市校级期末）如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直

向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力，则（）

XXXXB

-X----X---X

X、「X、「X、「X

E

A.若电子以相同的速率从右向左飞入,电子也沿直线运动

B.若电子以相同的速率从右向左飞入,电子将向下偏转

C.若电子以相同的速率从左向右飞入,电子将向下偏转

D.若电子以相同的速率从左向右飞入,电子也沿直线运动

[例题2]（2022春•太仓市校级期中）一对平行金属板中在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方

向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示。一质子（；H）以速度

vo自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入，能

够做匀速直线运动的是（所有粒子均不考虑重力的影响）（）

知识点二磁流体发电机

【重难诠释】

磁流体发电机的发电原理图如图甲所示，其平面图如图乙所示.

M

漏子体

设带电粒子的运动速度为16带电荷量为0,匀强磁场的磁感应强度为3,极板间距离为/极板间

电压为U,根据Fb=Fe,有ql/B=qE=也,得

d

根据外电路断开时，电源电动势的大小等于路端电压，故此磁流体发电机的电动势为E电源=U=Bd/.

根据左手定则可判断，正离子向M极板偏转，M极板积聚正离子，电势高，为发电机正极，N极板

积聚负离子，电势低，为发电机负极.

[例题6]（2023春•通州区期中）如图所示是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板M、

N间，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器

相连，变阻器接入电路的电阻为R。等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒

子）连续以速度v平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表A的读数为I,下列说法正确的

是（）

m*电

等离子体亍「忏

A.发电机的上极板M为正极

B.带正电的粒子在两极板间受到的洛伦兹力方向向上

C.发电机的效率〃=器；

D.只增大M、N两板的面积，发电机的电动势增大

[例题7]（2023-荔湾区校级开学）如图为磁流体发电机的原理图，等离子体束（含有正、负离子）

以某一速度垂直喷射入由一对磁极CD产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属

板。稳定后电流表中的电流从极流向“-”极，由此可知（