江苏省射阳县第二中学高中物理3.5磁场运动电荷的作用同步测试三无答案新人教版选修3_1

课题：磁场对运动电荷的作用(3)预习任务：一、看书弄懂下列概念：1掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法2.质谱仪、回旋加速器、速度选择器等的基本原理及应用。二、完成下列题目，并总结：1.长方体金属放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示,则下面说法中正确的是()A.金属块上、下表面电势相等B.金属块上表面电势高于下表面电势C.金属块上表面电势低于下表面电势D.无法比较上、下表面的电势高低2如图所示,一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转,如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂为几束,对这些进入后一磁场的离子,可得出结论()A.它们的动能一定各不相同B.它们的电量一定各不相同C.它们的质量一定各不相同D.它们的电量与质量之比一定各不相同课堂活动学习目标：1掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法2.质谱仪、回旋加速器、速度选择器等的基本原理及应用。重点难点：带电粒子在复合场中的运动活动一：复合场问题：复合场是指重力场、电场和磁场的复合场。分析时应注意：1、洛仑兹力永远与速度方向垂直，不对带电粒子做功；2、重力和电场力做功都与路径无关，只由初末位置决定。当重力和电场力做功不为零时，粒子的动能变化，因而洛仑兹力也随速率的变化而变化，从而引起加速度的变化，使粒子做变加速运动。活动二：速度选择器原理如下图1所示，不计重力的带电粒子从小孔S1水平射入，匀速通过复合场（电场和磁场），并从小孔S2水平射出，需要满足条件：v=4S1S2S1S2B1B2图1活动三：质谱仪原理如图，若速度选择器区域内的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B2，在偏转中偏转半径为R，则同位素离子的质量为活动四：例题分析例1.如图所示,匀强电场方向和匀强磁场方向互相垂直,己知磁感强度为0.1T,两板间距为2cm,若速度为3×106m/s的电子穿过正交电磁场时,不改变方向,则()A.上板带正电B.下板带正电C.两板间电压6×103VD.两板间电压1.5×103V例2.图为质谱仪的示意图,速度选择器部分的匀强电场的场强E=1.2×103V/m,匀强磁场的磁感应强度为B1=0.6T,偏转分离器的磁感应强度为B2=0.8T.求:(1)能通过速度选择器的粒子速度多大?(2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少?作业18磁场对运动电荷的作用(3)1．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横载面的流体的体积).为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连接,图中流量计的上、下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料,现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面,当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的电流值.己知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为()4A.B.C.D.2、将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)喷射人磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．在磁极配置如图所示的情况下，下列说法中正确的是（）A．金属板A上聚集正电荷，金属板B上聚集负电荷B．金属板A上聚集负电荷，金属板B上聚集正电荷C．金属板B的电势高于金属板A的电势D．通过电阻R的电流方向由a到b3、如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B＝1．0T，水平方向的匀强电场，场强E＝10N/C，有一带正电的微粒，质量m＝2×10－6kg，电量q＝2×10－6C，处在电、磁叠加场中，在图示平面内做匀速直线运动。若取g＝10m/s2，求这个带电微粒的运动方向和速度的大小?4．如图所示为电磁流量计的示意图，直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内，有可以导电的液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点的电势差为U，试求管中液体的流量Q为多少？5．如图所示，磁感应强度为B，电场强度为Ｅ。一束质量为m、带电量为＋q的粒子，从两平行带电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度V0飞入场区，这时粒子恰能沿直线穿过场区（不计重力）。则E和B的关系如何？若撤去B，保留E或撤去E保留B，粒子侧向位移关系如何？46.图为磁流体发电机的示意图,设两金属板间的距离为d,两极板间匀强磁场的磁感应强度为B,等离子体垂直进入磁场的速度为V,单个离子所带的是电量为q,离子通道(即两极板的所围空间)的等效电阻为r,负载电阻为R,求:(1)该发电机的电动势(2)发电机的总功率例4．如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域I、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为600。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从I区的边缘点A1处沿与A1A3成300角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求I区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小(忽略粒子重力)。4