课前延伸
1、质量为m，带电量为q的粒子(不计所受重力)，在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场的方向上，以速率v运动，下列哪个判断是错误的是（ ）
A、粒子受磁场作用力的抵消为
B、粒子在磁场中一定做匀速圆周运动
C、粒子做匀速圆周运动的半径
D、粒子做匀速圆周运动的周期
2、某种带电粒子(重力不计)，在匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，其周期为T1，线速度为v1，若使该粒子在同一磁场中做半径为2R的匀速圆周运动，其周期为T2，线速度为v2，则下述说法中正确的是
A．T1：T2=2：1 v1：v2=1：2
B．T1：T2=1：2 v1：v2=1：2
C．T1：T2=2：1 v1：v2=1：4
D．T1：T2=1：1 v1：v2=1：2
3、现有两种粒子，质量分别为m1和m2．前者电量是后者的2倍，使它们垂直射入同一匀强磁场．结果发现两个粒子运动的圆轨道的半径相同．则它们的动能之比为
4、如图所示,一块长铜板放在匀强磁场中,磁场方向垂直铜板向里,铜板上通有自下而上的电流,由于磁场的作用( )
A. 板左侧聚集较多的电子,使b点电势高于a点电势
B. 板左侧聚集较多的电子,使a电势高于b点电势
C. 板右侧聚集较多的电子,使b点电势高于a点电势
D. 板右侧聚集较多的电子,使a点电势高于b点电势
5、为了把具有相同动能的质子和α粒子分开，可采用的办法是
A．使它们同时垂直射入匀强电场，偏转角大的是质子
B．使它们同时垂直射入匀强电场，偏转角大的是α粒子
C．使它们同时垂直射入匀强磁场，半径大的是质子
D．使它们同时垂直射入匀强磁场，半径大的是α粒子
课内探究
知识点1、带电粒子在边界磁场中的运动问题
练习1、如图所示，比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为（）
A、2Bed/m B、Bed/m
C、Bed/(2m) D、Bed/m
知识点2、回旋加速器
练习2、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是用分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在越过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是
A．增大电场的加速电压 B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离 D．增大D形金属盒的半径
知识点3、电磁流量计
练习3、电磁流量计原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷（正、负离子）在洛仑兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛仑兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定．流量Q=_____________
知识点4、霍尔效应
练习4、如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面 A’之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U= ．式中的比例系数k称为霍尔系数
知识点5、磁强计
练习5、磁强计实际上是利用霍尔效应来测量磁感强度B的仪器．其原理可解释为：如图所示一块导体接上a、b、c、d四个电极，将导体放在匀强磁场之中，a、b间通以电流I，c、d间就会出现电势差，只要测出c、d间的电势差U，就可测得B。设导体中单位体积内的自由电荷数为 n，则B的大小为_____________。
课堂检测
1、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是
A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关
C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大
D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关
2、2006年1月20日下午2时30分，中国远洋科学考察船“大洋一号"历经300天、在穿越太平洋、大西洋和印度洋约10万公里的总行程后顺利地在青岛近海锚地抛锚。“大洋一号”是我国于去年4月首次组织的横跨三大洋的远洋考察船，在航行过程中，海洋工作者可以根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测定海水的速度。假设海洋某处的磁场竖直分量为B=0.5×10 -4T，水流是南北流向，如图所示，将两电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向。若两电极相距L=20m，与两电极相连的灵敏电压表读数为U=0.2mV，则海水的流速大小为
A．10m/s B．O．2m/s C．5 m/s D．2m/s
3、一种测量血管中血流速度仪器的原理如图所示，在动脉血管左右两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是2.0mm，磁场的磁感应强度为 0.080 T，电压表测出的电压为 0.10 mV，则血流速度大小为______m/s.（取两位有效数字）
4、如图3-6-5所示，两质量相等的一价正、负离子，沿与磁场边界成θ=300角的方向，垂直射入匀强磁场中。正离子的速率为v，在磁场中运动时间为t1，负离子的速率为2v，在磁场中运动时间为t2，则它们在磁场中的运动时间之比为多大？
5、如图3-6-6所示，PN和MQ两板平行且板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，两板间距离及PN和MQ长均为d，一带正电的质子从PN板的正中间O点以速度v0垂直射入磁场，为使质子能射出两板间，试求磁感应强度B的大小.已知质子带电荷量为e，质量为m.
图3-6-6
6、一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元件称为“霍尔元件”.这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为1元电荷，即q＝1.6×10-19 C.霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以自动控制升降电动机的电源的通断等.在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab＝1.0×10-2 m、长bc=L=4.0×10-2 m、厚h＝1×10-3 m，水平放置在竖直向上的磁感应强度B＝1.5 T的匀强磁场中，bc方向通有I＝3.0 A的电流，如图所示，沿宽度产生1.0×10-5 V的横电压.
(1)假定载流子是电子，a、b两端中哪端电势较高?
(2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率是多少? 下载本文
