1、第三章第三章 磁场磁场 带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动 (2)磁流体发电机磁流体发电机 磁流体发电是一项新兴技术磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电它可以把内能直接转化为电能能 根据左手定则根据左手定则，图中的图中的 B 是发电机正极是发电机正极 (4)霍尔效应霍尔效应 在匀强磁场中放置一个在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体矩形截面的载流导体， 当当磁场方向与电流方向垂磁场方向与电流方向垂直时直时， 导体在与磁场、 电导体在与磁场、 电流方向都垂直的方向上流方向都垂直的方向上出现了电势差出现了电势差，这种现象称为霍尔效这种现象称为霍尔效应应，所产生的电势差称
2、为霍尔电势差所产生的电势差称为霍尔电势差，其原理如图所示实其原理如图所示实验表明验表明，当磁场不太强时当磁场不太强时，电势差，电势差 U、电流、电流 I 和和 B 的关系为的关系为UkIBd，式中的比例系数式中的比例系数 k 称为霍尔系数称为霍尔系数 解析：解析：(1)带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动圆周运动，可知，可知，带电微粒受到的重力和电场力是一对平衡带电微粒受到的重力和电场力是一对平衡力力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电微粒带负电荷故可知带电微
3、粒带负电荷 (2)磁场方向向外磁场方向向外，洛伦兹力的方向始终指向圆心洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定由左手定则可判断粒子的旋转方向为逆时针则可判断粒子的旋转方向为逆时针(四指所指的方向与带负四指所指的方向与带负电的粒子的运动方向相反电的粒子的运动方向相反) 带电粒子在组合场中的运动带电粒子在组合场中的运动 带电粒子在交变场中的运动带电粒子在交变场中的运动 解析解析 (1)在在 01 s 内内，金属小球在电场力作用下金属小球在电场力作用下，在在 x 轴轴方向上做匀速运动方向上做匀速运动 vxv0，y 轴方向上做匀加速运动轴方向上做匀加速运动 vyqE0mt1，1 s 末小球的速度末小球的速
4、度 v1 v2xv2y2 2 m/s.设设 v1与与 x 轴正方轴正方向的夹角为向的夹角为 ，则则 tan vyvx，45. (2)在在 1 s2 s 内内，小球在磁场中做圆周运动小球在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定由牛顿第二定律得：律得：qv1B0mv21R1 则则 R1mv1qB02 m 小球做圆周运动的周期小球做圆周运动的周期 T2mqB01 s. (3)小球运动轨迹如图所示小球运动轨迹如图所示 (4)5 s 末小球的坐标为末小球的坐标为 xv0t6 m，y12at29 m，此时小球此时小球 y 轴方向的轴方向的速度速度 vyqE0mt6 m/s， 合速度大小为合速度大小为v v20v2
5、y2 10 m/s 第第 6 s 内小球做圆周运动的半径内小球做圆周运动的半径 RnmvqB010m 带电小球在第带电小球在第 6 s 内做圆周运动的轨迹如图所示内做圆周运动的轨迹如图所示 1(多选多选)方向如图所示的匀强电场方向如图所示的匀强电场(场强为场强为 E)和匀强磁场和匀强磁场(磁感应强度磁感应强度为为 B)共存的场区共存的场区，一电子沿垂直电一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度场线和磁感线方向以速度 v0射入场区射入场区，则则( ) A若若 v0E/B，电子沿轨迹电子沿轨迹运动运动，出场区时速度出场区时速度 vv0 B若若 v0E/B，电子沿轨迹电子沿轨迹运动运动，出场区时速度出场区时速度 vv0 C若若 v0E/B，电子沿轨迹，电子沿轨迹运动，出场区时速度运动，出场区时速度 vv0 D若若 v0E/B，电子沿轨迹电子沿轨迹运动运动，出场区时速度出场区时速度 vv0 BC (2)vyat，tan vyv01，所所以以 45 轨迹如图轨迹如图 (3)由由 qEma， 得：得： E24 N/C 设微粒从设微粒从 P 点进入磁场以速度点进入磁场以速度 v 做匀速圆周运动做匀速圆周运动 v 2v0 由由 qvBmv2R得得 RmvqB 由几何关系知由几何关系知 R 2 m，所以可得所以可得 BmvqR1.2 T.
