【原創(chuàng)】人教版高中物理3-1第三章 《磁場》復(fù)習(xí)之幾種儀器

1、精選課件一、速度選擇器一、速度選擇器二、質(zhì)二、質(zhì) 譜譜 儀儀五、電磁流量計(jì)五、電磁流量計(jì)四、霍爾效應(yīng)四、霍爾效應(yīng)霍爾元件霍爾元件三、回旋加速器三、回旋加速器精選課件DAUS1S2S3BqmUBr21mqBUr/2一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為q q的粒子的粒子, ,從容器下方從容器下方的小孔的小孔S S1 1飄入電勢差為飄入電勢差為U U的加速電場的加速電場, ,其初速度幾乎其初速度幾乎為零為零, ,然后經(jīng)過然后經(jīng)過S S3 3沿著與磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度沿著與磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為為B B的勻強(qiáng)磁場中的勻強(qiáng)磁場中, ,最后打到照相底片最后打到照相底片D D上上. .(1)(

2、1)求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率(2)(2)求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑二、質(zhì)二、質(zhì) 譜譜 儀儀精選課件三、回旋加速器三、回旋加速器1 1、周期關(guān)系；、周期關(guān)系；2 2、最終動(dòng)能只與、最終動(dòng)能只與D D形盒子半徑有關(guān)；形盒子半徑有關(guān)；3 3、求總時(shí)間、求總時(shí)間精選課件 霍爾效應(yīng)：置于磁場中的載流體，如果電霍爾效應(yīng)：置于磁場中的載流體，如果電流方向與磁場方向垂直，則垂直于電流和磁流方向與磁場方向垂直，則垂直于電流和磁場方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加的橫向電場，這個(gè)現(xiàn)場方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加的橫向電場，這個(gè)現(xiàn)象是霍普金斯大學(xué)研究生霍爾于象是霍普金斯大學(xué)研究生霍爾于187

3、91879年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn)的，后被稱為霍爾效應(yīng)。的，后被稱為霍爾效應(yīng)。 霍爾效應(yīng)從霍爾效應(yīng)從本質(zhì)本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場中子在磁場中受到洛倫茲力受到洛倫茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)，作用而引起的偏轉(zhuǎn)，所以可以用高中物理中的電磁學(xué)、力學(xué)、運(yùn)所以可以用高中物理中的電磁學(xué)、力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等有關(guān)知識來進(jìn)行解釋。動(dòng)學(xué)等有關(guān)知識來進(jìn)行解釋。 四、霍爾效應(yīng)四、霍爾效應(yīng)霍爾元件霍爾元件精選課件 例：例：如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體的上側(cè)面A和下側(cè)面A之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U

4、，電流I和B的關(guān)系為： ,式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)。dIBKU 精選課件 外部磁場的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一外部磁場的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與方向相反的靜電力，橫向電場，橫向電場對電子施加與方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢差。設(shè)電流就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢差。設(shè)電流I I是由電子的定向流動(dòng)是由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為形成的，電子的平

5、均定向速度為v v, ,電荷量為電荷量為e e，回答下，回答下列問題：（列問題：（1 1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上的側(cè)面）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上的側(cè)面A A的電的電勢勢 下側(cè)面下側(cè)面AA的電勢（填高于、低于或等于）的電勢（填高于、低于或等于）. .（2 2）電子所受洛倫茲力的大小為）電子所受洛倫茲力的大小為 . .（3 3）當(dāng)）當(dāng)導(dǎo)體板上、下兩側(cè)面之間的地勢差為導(dǎo)體板上、下兩側(cè)面之間的地勢差為U U時(shí)，電子所受的時(shí)，電子所受的靜電力的大小為靜電力的大小為 . .（4 4）由靜電力和洛倫茲力平）由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為衡的條件，證明霍爾系數(shù)為 （其中（其中n n代表導(dǎo)體板代

6、表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)）。單位體積中電子的個(gè)數(shù)）。 neK1精選課件答案（1）低于 （2）電子所受洛倫茲力的大小f =evB (3) 電子所受靜電力的大小F = (4)略 hUe精選課件 電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)根據(jù)霍爾效應(yīng)其原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)。導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢差。當(dāng)自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢差就保持 穩(wěn)定。由qvB=Eq= ，可得v= ，流量Q=sv=五、電磁流量計(jì)五、電磁流量計(jì)qdUBdUBdUBdUd4.42精選課件制作：江蘇省上岡高級中學(xué)制作：江蘇省