专题：速度选择器和磁流体发电机 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

速度选择器和磁流体发电机

例1、如图，在平行板电容器中（电场强度为E，磁感应强度为B），具有某一速度v的带正电粒子q将沿虚线通过不发生偏转。试求出带电粒子具有的速度v？速度选择器速度选择器思考1：粒子做怎样才能做匀速直线运动？思考2：重力计否？思考3：受力分析？思考4：从左侧小孔射入，从右侧小孔穿出的粒子速度多大

？思考5：改变粒子的电性后者电荷量，粒子的运动情况？例1、如图，在平行板电容器中（电场强度为E，磁感应强度为B），具有某一速度v的带正电粒子q将沿虚线通过不发生偏转。试求出带电粒子具有的速度v？速度选择器特点＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v知识梳理速度选择器3.速度选择器只选择速度，与粒子的电性、电量、质量无关；4.带电粒子速度v=E/B时，才能沿直线通过速度选择器；1.不计重力2.原理：二力平衡思考当v≠E/B时，粒子运动的轨迹是抛物线吗？粒子偏转过程中，粒子所受合外力为变力粒子的轨迹不是抛物线F电是恒力、f洛是变力(多选)如图所示为一“速度选择器”的示意图。a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出，不计重力作用。可能达到上述目的的办法是(

)

A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外F洛F电当F电＝F洛

时，粒子才沿图示的直线运动，即：知识归纳：1、速度选择器只对选择的粒子的速度有要求，而对粒子的质量、电荷量大小及带电正、负无要求.

3、当v>E/B时，粒子向F电方向偏转，F电做正功，粒子的动能增大，电势能减小.例1.在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减少了，为了使粒子射出时动能增加，在不计重力的情况下，可采取的办法是（）A.增大粒子射入时的速度B.减小磁场的磁感应强度C.增大电场的电场强度D.改变粒子的带电性质BC典例精析解析：减小磁感应强度，f洛减小，B选项正确；增大电场强度，F电增大，C选项正确；改变粒子电性，没有任何影响，D选项错误；一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。（1）A、B板哪一个是电源的正极?（2）若A、B两板相距为d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场，这个发电机的电动势是多大？vF洛vF洛磁流体发电机磁流体发电机思考1：什么是等离子体？思考2：粒子之间是否也有力（库仑力）？图是磁流体发电机的示意图，平行金属板AB之间有一个很强的磁场，将一束等粒子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，AB两板间便产生电压。如果把AB和用电器连接，AB就是一个直流电源的两个电极。vEq=BqvdB正电荷磁流体发电机知识梳理磁流体发电机的原理等离子体含有大量正负离子磁流体发电机AB（1）从右向左看，画出示意图B板为电源的正极正电荷打在B板负电荷打在A板思考：A、B板哪一个是电源的正极、负极？磁流体发电机qE场强=BqvE电动势=E场强d当粒子不发生偏转时ABE场强=Bv=Bvd其原理是：等离子体喷入磁场，正、负离子分别聚集到B、A板上，产生电势差。实际应用：二、磁流体发电机设板间距离为d，当等离子体以速度v通过板间，A板上聚集的电荷达到稳定时。求电势差E受力平衡：E场q=Bqv，即E场=Bv，故E=E场d=Bdv。如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。