速度选择器磁流体发电机专题课件.ppt

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1、1、速度选择器在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，匀速通过,所以叫速度选择器。若不计重力，根据受力平衡：Eq=Bqv即v=E/B思考：2、其他条件不变，粒子从右向左运动，能直线通过吗？速度选择器：1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关；2.带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则偏转。1、其他条件不变，把粒子改为负电荷，能通过吗？＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v将向洛伦

2、兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。3、若速度小于E/B？电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转;电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大；4、若速度大于E/B？思考：速度选择器—+BEv=E/Bv>E/BFfFfEq>Bqv即：vE/B时，粒子作曲线运动。v

3、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BC2、正交的匀强磁场和匀强电场的磁感应强度和电场强度分别为B和E，一带电的粒子，以速度v1垂直射入，而以速度v2射出，则（）A.v1=E/Bv2＜v1B.v1＞E/B,v2＜v1C.v1＜E/Bv2＞v1D.v1＞E/B.v2＞v1BCqBvEqqBvEq2.磁流体发电机磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，右图是它的示意图，平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一

4、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。dB正电荷当等离子气体匀速通过A、B板间时，A、B板上聚焦的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势，磁流体发电机Eq=Bqv电动势：E’=Ed=Bvd1、图中AB板哪一个是电源的正极？2、此发电机的电动势？（两板距离为d，磁感应强度为B，等离子速度为v，电量为q）B板SRE,rBLII电源内电阻r=ρL/sE场q=BqV，E场=BV电动势E=E场L=BLVLSρ电源内电阻r=R中电流I=ER＋r

5、=BLVρR＋LSBLVSRS＋ρL=1、如图所示是等离子体发电机的示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为20㎝，要使AB端的输出电压为220V，则等离子垂直射入磁场的速度为多少？代入数据得v=2200m/s电流的方向如何？由B到A3、霍尔效应1879年霍耳发现，把一载流导体放在磁场中，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流二者垂直的方向上出现横向电势差，这一现象称之为霍耳现象。3、霍尔效应如图，导电板高度为b厚度为d放在垂直于它的磁场B中。当有电流I通过它时，由于磁场使导体内移动的电荷发生偏转，结果在

6、A、A’两侧分别聚集了正、负电荷，在导电板的A、A’两侧会产生一个电势差U。设导电板内运动电荷的平均定向速率为u，它们在磁场中受到的洛仑兹力为：当导电板的A、A’两侧产生电势差后，运动电荷会受到电场力：导电板内电流的微观表达式为：由以上各式解得：其中叫霍尔系数例1、霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电子与洛仑兹力达到平衡时，导体上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速

7、度为v，电量为e。回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面的电势（填高于、低于或等于）。（2）电子所受洛仑兹力的大小为______。（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为______。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数K=，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。低于BeVUe/h图是电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上的ab两点间的电动势U，就可以知道管中液体的流量Q---单位时间内流过液体的体积

8、（m3/s）。已知管的直径为D，磁感应强度为B，试推出Q与U的关系表达式。流体为：导电液体目的：测流量4、电磁流量计Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd流量：Q=Sv=πdU/4Bd··ba×