轮复习电场和磁场.ppt

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1、第二轮复习：电场和磁场,知识点及高考要求,说明：（1）电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形。（2）只限于带电粒子进入电场时的速度平行或垂直于场强的情况。,静电场,教学重点、难点分析：静电场部分的内容概念性强，规律内容含义深刻，是有关知识应用的基础但由于概念和规律较抽象，对掌握这些概念和规律造成了一定的难度所以，恰当地建立有关的知识结构，处理好概念之间、规律之间的关系，是解决复习困难的有效方式,1PK1棋牌公社官网 编辑整理,山东卷20如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是（）A在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B在x

2、轴上还有两点与P点电场强度相同 C若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大 D若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小,考点：电场线、电场强度、电势能,AC,解析：根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，即和P点关于O点对称，A正确。若将一试探电荷+q从P点移至O点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大。一般规定无穷远电势为零，过0点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大，C正确。,考点：电容器、电势、力学,福建卷15.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地

3、。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低C.带点油滴的电势将减少 D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大,B,【解析】电容器两端电压U不变，由公式E=U/d，场强变小，电场力变小，带点油滴将沿竖直方向向下运动，A错；P到下极板距离d不变，而强场E减小，由公式U=Ed知P与正极板的电势差变小，又因为下极板电势不变，所以P点的电势变小，B对；由于电场力向上，而电场方向向下，可以推断油滴带负电，又P点的电势降低，所以油滴的电势能增大，C错；图中电容器两端电压U不变,电容C减小时由公式Q=C

4、U，带电量减小，D错。,海南卷5一平行板电容器两极板间距为、极板面积为S，电容为，其中是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，电容器极板间A电场强度不变，电势差变大 B电场强度不变，电势差不变C电场强度减小，电势差不变 D电场强度较小，电势差减小,考点：电容器、电场强度、电势差,A,解析：平行板所带电荷量Q、两板间电压U，有、两板间匀强电场的场强EU/d，可得。电容器充电后断开，电容器电荷量Q不变，则E不变。根据 可知d增大、C减小，又根据CQ/U可知U变大。,全国一18.如图所示。一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的

5、右侧，MPON，则A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C.M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动,考点：电场线、电势,AD,【解析】本题考查电场、电势、等势线、以及带电粒子在电场中的运动.由图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上而且有,A对.将负电荷由O点移到P要克服电场力做功,及电场力做负功,B错.根据,O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度,所以有,C错.从O点释放正电子后,电场力做正功,该粒子将沿y轴做加速直线运动.,浙江卷20空间存在匀强电场，有一电荷量q(q0)、质量m的粒子

6、从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量-q、质量m的粒子以速率2 v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则A在O、A、B三点中，B点电势最高B在O、A、B三点中，A点电势最高COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比BA间的电势差小,AD,考点：电势、电势差、动能定理,【解析】正电荷由O到A，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，O点电势较高；负电荷从O到B速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B点电势比O点高。所以B点最高，A对；，故D对,海南卷10如图，两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线，N

7、位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M和N的距离都为L，且。略去 项的贡献，则两点电荷的合电场在M和N点的强度（）A大小之比为2，方向相反B大小之比为1，方向相反C大小均与a成正比，方向相反D大小均与L的平方成反比，方向相互垂直,考点：点电荷的电场强度、场的叠加,AC,解析：如右下图所示，合电场在M和N点的强度分别为 所以：E1：E22；又N点处强场方向由q指向q，在M点的场强表现q的点电荷、由q指向q。,上海卷7位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）（A）a点和b点的电场强度相同（B）正电荷从c点移到d点，电场力做正功（C）负电

8、荷从a点移到c点，电场力做正功（D）正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大,考点：电场强度、等势线、电场力做功,CD,【解析】电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A错误；正电荷从c点移到d点，电场力做负功，负电荷从a点移到c点，电场力做正功，所以B错误，C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D正确。,09年高考北京卷 16某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则AEPEQ，UPUQ BEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，UPUQ,考点：电场强度、等场线,A

9、,【解析】从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度，故P点的场强大于Q点的场强，因电场线的方向由P指向Q，而沿电场线的方向电势逐渐降低，P点的电势高于Q点的电势，故A项正确。,上海卷3两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（）,考点：点电荷的电场强度、场的叠加,A,【解析】由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此A正确。,江苏卷1两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互

10、接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为 A B C D,C,考点：点电荷的电场强度、库仑定律,【解析】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确。如果两球原来带正电，则接触各自带电均为+2Q。,江苏卷8空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有 A EBx的大小大于ECx的大小 B EBx的方向沿x轴正方向 C电荷

11、在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功,AD,考点：电场强度和电势的关系,【解析】本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强磁场，用匀强磁场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解。在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有，可见EBx ECx，A项正确；同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向

12、电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B项错误，D项正确。,安徽卷,安徽卷 5.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中A.先作匀加速运动，后作匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大,D,考点：点电荷电场强度分布、电势、电势能和机械能,解析：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A错；由等量正电荷的电

13、场分布知道，在两电荷连线的中垂线O点的电势最高，所以从b到a，电势是先增大后减小，故B错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错；由b到O电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，D对。,以上是2009年全国各地考查电场知识的部分题目，从这些题目中我们可以看出：两个点电荷周围电场的分布、电场线和等势面的知识、电容器的相关知识、电势能和机械能以及动能定理是考试的热点。下面复习磁场：,一、知识点及高考要求,说明：（1）计算限于直导线跟B平行或垂直两种情况；通电线圈磁力矩的计算不作要求。（2）计算限于v跟B平行或垂直的情况。,二、内容概要

14、,本章主要讨论了磁场的描述方法（定义了磁感应强度等概念，引入了磁感线这个工具）和磁场产生的作用（对电流的安培力的作用、对运动电荷的洛伦兹力作用）及其相关问题。其中磁感应强度是电磁学的基本概念，应认真理解；载流导体在磁场中的平衡、加速运动，带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动等内容应熟练掌握；常见磁体周围磁感线的空间分布观念的建立，常是解决有关问题的关键，复习中应注意这方面的训练。,三、考查特点,从近几年的高考试题看，几乎本章的每个知识点都考过，特点是左手定则和带电粒子在磁场（或加有电场、重力场的复合场）中的运动，更是频频出现，且难度较大，对学生的空间想象能力、物理过程、运动规律的综合分析能力都要

15、求较高，在复习中应引起高度的重视。,画轨迹找圆心求半径定偏角,1、利用洛仑兹力的方向永远指向圆心,2、利用圆上弦的中垂线必过圆心,3、两个速度延长线夹角的平分线过圆心,找Rt,计算时间,四、处理手段,海南卷16如图，ABCD是边长为a的正方形。质量为m、电荷量为e的电子以大小为的初速度v0沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。不计重力，求：（1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；（2）此匀强磁场区域的最小面积。,考点：带电粒子在洛仑磁力作用下的圆周运动,五、2009年各地高考题,解析：（1）设匀强磁场的磁感应强

16、度的大小为B。令圆弧CEA是自C点垂直于BC入射的电子在磁场中的运行轨道。电子所受到的磁场的作用力应指向圆弧的圆心，因而磁场的方向应垂直于纸面向外。圆弧CEA的圆心在CB边或其延长线上。依题意，圆心在A、C连线的中垂线上，故B 点即为圆心，圆半径a为按照牛顿定律有,所以：,（2）由（1）中决定的磁感应强度的方向和大小，可知自C点垂直于BC入射电子在A点沿DA方向射出，且自BC边上其它点垂直于入射的电子的运动轨道只能在BAEC区域中。因而，圆弧CEA是所求的最小磁场区域的一个边界。,为了决定该磁场区域的另一边界，我们来考查射中A点的电子的速度方向与BA的延长线交角为（不妨设）的情形。该电子的运动

17、轨迹qPA如右图所示。图中，圆弧AP的圆心为O，pq垂直于BC边，由式知，圆弧AP的半径仍为a，在D为原点、DC为x轴，AD为y轴的坐标系中，P点的坐标为(x,y),这意味着，在范围 内，p点形成以D为圆心、a为半径的四分之一圆周，它是电子做直线运动和圆周运动的分界线AFC，构成所求磁场区域的另一边界。因此，所求的最小匀强磁场区域时分别以B和D为圆心、a为半径的两个四分之一圆周AEC和AFC所围成的，其面积为,【例题】如图所示，平面直角坐标系xoy中，原点o处有一放射粒子源以相同速率v0在坐标平面的第一象限内朝不同方向发射质量为m，带电量为q的粒子，为使这些粒子最后都能以沿y轴正方向的速度运动

18、，需加一磁感应强度为B的匀强磁场。,（1）该磁场的方向如何？求出该磁场的最小面积。（2）在满足（1）的条件下，若某粒子飞出磁场时的x坐标为R/2（R为粒子运动的半径），求该粒子在磁场中运动的时间,说明：这道高考题是一道陈题改编得来。,浙江卷25.（22分）如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q（q0）和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0y2R的区间内。已知重力加速度大小为g。,（1）从A点射出的带电微粒

19、平行于x轴从C点进入有磁场区域，并从坐标原点O沿y轴负方向离开，求点场强度和磁感应强度的大小和方向。（2）请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由。（3）若这束带电微粒初速度变为2v，那么它们与x轴相交的区域又在哪里？并说明理由。,考点：带电粒子在复合场中的运动,【解 析】本题考查带电粒子在复合场中的运动。带电粒子平行于x轴从C点进入磁场，说明带电微粒所受重力和电场力平衡。设电场强度大小为E，由 可得 方向沿y轴正方向。带电微粒进入磁场后，将做圆周运动。且 r=R如图（a）所示，设磁感应强度大小为B。由,得 方向垂直于纸面向外,（2）这束带电微粒都通过坐标原点。方法一：从任一点P水平进入

20、磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动，其圆心位于其正下方的Q点，如图b所示，这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图b的虚线半圆，此圆的圆心是坐标原点。方法二：从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动。如图b示，高P点与O点的连线与y轴的夹角为，其圆心Q的坐标为（-Rsin，Rcos）,圆周运动轨迹方程为得 x=0 x=-Rsin y=0 或 y=R(1+cos),（3）这束带电微粒与x轴相交的区域是x0带电微粒在磁场中经过一段半径为r的圆弧运动后，将在y同的右方(x0)的区域离开磁场并做匀速直线运动，如图c所示。靠近M点发射出来的带电微粒在突出磁场后会射向x同

21、正方向的无穷远处国靠近N点发射出来的带电微粒会在靠近原点之处穿出磁场。所以，这束带电微粒与x同相交的区域范围是x0.,广东卷12图9是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小,ABC,考点：质谱仪,【解析】由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒

22、子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，如图所示，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确；经过速度选择器时满足,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有，可见当v相同时，所以可以用来区分同位素，且R越大，比荷就越大，D错误。,宁夏卷16.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在

23、达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为A.1.3m/s，a正、b负 B.2.7m/s，a正、b负C1.3m/s，a负、b正 D.2.7m/s，a负、b正,A,【解析】依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a、b的正负为a正、b负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则，可得，A正确。,（2009年高考北京卷，19

24、）19如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子bA穿出位置一定在O点下方B穿出位置一定在O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时，动能一定减小,C,【解析】a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子a有：Bqv=Eq 即只要满足E=Bv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线

25、穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断从O点的上方或下方穿出，故AB错误；粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C项正确D项错误。,带电粒子在组合场中的运动：电偏转与磁偏转,全国二25.（18分）如图,在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场

26、分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。,【解析】本题考查带电粒子在有界磁场中的运动.粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O应在分界线上,OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得 设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 设 为虚线与分界线的交点,则粒子在磁场中的运动时间为 式中有,粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得 由运动学公式有 由式得 由式得,江苏卷14.（16分）1932年，劳伦斯

27、和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。1、求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；2、求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；3、实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能E。,解析：(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速

28、度为v1 解得 同理，粒子第2次经过狭缝后的半径 则,（2）设粒子到出口处被加速了n圈解得,（3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为粒子的动能当 时，粒子的最大动能由Bm决定解得当 时，粒子的最大动能由fm决定解得,【例题】如图，L1和L2为两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上，带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点的速度方向也斜向上，不计重力，下列说法正确的是（）,（A）带电粒子经过B点时速度一定跟在A点时速度相同（B）若将带电粒子在

29、A点时初速度变大（方向不变），它仍能经过B点（C）若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60角斜向上，它就不一定经过B点（D）此粒子一定带正电荷,【例题】如图所示，半径r=10cm的圆形匀强磁场区域的边界与y轴相切于坐标系原点o，磁感应强度B=0.332T，方向垂直纸面向里，在o处有一放射源s，可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2106m/s的粒子，已知粒子的质量为m=6.6410-27kg，电量为q=3.21019C。,（3）以过o并垂直纸面的直线为轴逆时针旋转磁场区域，能使穿过磁场区域且偏转角最大的粒子射出磁场后沿y轴正方向运动，则圆形磁场区域直径oA至少应转过多大的角度？,（2）

30、求出粒子通过磁场空间的最大偏转角，并画出此时粒子在磁场中的运动轨迹。,（1）画出沿纸面向各个方向射出的粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心的轨迹。,专题：带电粒子在复合场中的运动,一、磁流体发电 根据电磁感应原理，用导电流体（气体或液体）与磁场相对运动而发电。磁流体发电按工质的循环方式分为开式循环系统、闭式循环系统和液态金属循环系统。最简单的开式磁流发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。工作过程是：在燃料燃烧后产生的高温燃气中，加入易电离的钾盐或钠盐，使其部分电离，经喷管加速，产生温度达3000、速度达1000米秒的高温高速导电气体（部分等离子体），导电气体穿越置于强磁场中的发电通道，作切割磁力线的

31、运动，感生出电流。,磁流体发电机没有运动部件，结构紧凑，起动迅速，环境污染小，有很多优点。特别是它的排气温度高达2000，可通入锅炉产生蒸汽，推动汽轮发电机组发电。这种磁流体蒸汽动力联合循环电站，一次燃烧两级发电，比现有火力发电站的热效率高1020%，节省燃料30%，是火力发电技术改造的重要方向。磁流体发电的研究始于20世纪50年代末，被认为是最现实可行、最有竞争力的直接发电方式。它涉及到磁流体动力学、等离子物理、高温技术及材料、低温超导技术和热物理等领域，是一项大型工程性课题。许多先进国家都把它列为国家重点科研项目，有的建立国际间协作关系，以期早日突破。,下图所示是磁流体发电机的装置：A、B

32、组成一对平行电极，两板距离为L，内有磁感强度为B的匀强磁场，设等离子体垂直进入磁场速度为v，电量为q，气体通道的横截面积(即AB 两极正对空间的横截面积)为ab，等效内阻为r，负载为R，求磁流体发电机的电动势E和总功率P。,二、电磁流量计。如图所示，用非磁性材料作成的圆管道，外加一匀强磁场。当管中导电液体流过此区域时，测得管壁上a、b两点之间的电势差U，就可以知道管中液体的流量Q，即单位时间内流过管道截面的液体的体积(m3/s)。已经测得管道的直径为D，磁感应强度为B，则Q与U之间的关系为_.,三、霍尔效应。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应强度为B的均匀磁场中，当电流

33、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=KIB/d，公式中的比例系数K称为霍尔系数。（1）论述霍尔效应的原理。（2）设电流I是电子的定向移动形成的，电子的平均定向移动速度为v，电量为e。则达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_下侧面A的电势（填高于、低于或等于）。,（3）稳定状态电子所受洛仑兹力的大小。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件证明霍尔系数为K=1/ne,其中n代表导体板单位体积中电子的个数。,四、磁强计。磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度的仪器，如图所示，一块导体接上a、b、c、d四

34、个电极，将导体放在匀强磁场中，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，就可以测得B。设导体中单位体积内的自由电荷数为n，电荷电量为q，试写出计算B的表达式。,五、粒子速度选择器。一束混合的离子束，先径直穿过正交匀强电场、磁场，再进入一个磁场区域后分裂成几束，如图所示。若粒子重力不计，这分裂是因为（）A带电性质不同，有正离子又有负离子B速度不同C质量与电量的比值不同D以上答案均不正确,如图所示，a、b、c、d为四个正离子，电量相等，速度大小关系为vavb=vcvd，质量关系为ma=mbmc=md，同时沿图示方向进入粒子速度选择器后，一粒子射向P1板，一粒子射向P2板，其余两粒子通过速度选择器后，,进入另一磁场，分别打在A1和A2两点。则射到P1板的是 粒子，射到P2板的是 粒子，打在A1点的是 粒子，打在A2点的是 粒子。,六、电磁泵。在原子反应堆中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械部分与这些液体相接触，常常使用一种电磁泵，如图所示为这种电磁泵的结构。将导管放入磁场中，当电流通过导电液体时，这种液体即被驱动，如果导管的截面积为ah，磁场宽度,为L，电磁感强度为B，液体穿过磁场区域的电流为I，求驱动力造成的压强差为多少？,谢谢！祝同学们在高考中取得辉煌成绩！,