高三物理一輪復習 帶電粒子在復合場中的運動(二)教學案(無答案)

高三物理一輪復習 帶電粒子在復合場中的運動(二)教學案(無答案)

I 課題:帶電粒子在復合場中的運動(二)

[典例精析]

一、速度選擇器

活動1.如圖所示,磁感應強度為B,電場強度為E.一束質量為m.帶電量為+q 的粒子,從兩平行帶電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度V 0飛入場區,這時粒子恰能沿直線穿過場區(不計重力),則E 和B 的關系如何?

討論:(1)若帶電量為+2q ,其它條件不變,則粒子運動軌跡如何?

(2)若粒子帶電量為-q ,則粒子運動軌跡如何?

(3)若粒子從左側,以V 0水平進入正交的電磁場,粒子能否作勻速直線運動?

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二、霍爾效應

活動2。如圖所示,厚度為h ,寬度為d 的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B 的均勻磁場中。當電流通過導體板時,在導體板的上側面A 和下側面A ′之間會產生電勢差,這種現象稱為霍爾效應。實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U 、電流I 和B 的關系為U=。d

IB K 式中的比例系數K 稱為霍爾系數。設電流I 是由電子的定向流動形成的的,電子的平均定向速度為v ,電量為e ,回答下列問題: ⑴達到穩定狀態時,導體板上側面A 的電勢___________下側面A ′的電勢(填“高

于”“低于”或“等于”);

⑵電子所受的洛淪茲力的大小為_______________;

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⑶當導體板上下兩側之間的電勢差為U 時,電子所

受靜電力的大小為________;

⑷由靜電力和洛淪茲力平衡的條件,證明霍爾系數為 K=ne 1,其中n 代表導體板單位體積中電子的個數。

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