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速度选择器、磁流体发电机专题
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
电场力做正功,动能将增大,洛伦兹力也将增大;
若大于这一速度?
将向洛伦兹力方向偏转,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。
2.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,将一束等离子体(即高温下 电离的气体,含有大量正、负带电粒子)高速喷入磁 场,由于洛伦兹力的作用,正离子向B板偏转,负离子 向A板偏转,大量电荷积累, 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。
在一个通有电流的导体板上,垂直于板面
施加一磁场,则平行磁场的两面出现一个电
势差,这一现象是1879年美国物理学家霍耳
发现的,称为霍耳效应。该电势差称为霍耳
电势差 。
B
UH
d
b
vVF1mEH
I
Fe
V2
B
UH
d
bHale Waihona Puke VF1mEHFe v
V2
霍耳 I
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(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。
× d×
×
×××b··a×××
电场、磁场方向不变,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。
+++++++
3.注意电场和磁场的方向搭配。
v
若速度小于这一速度?
----―――
电场力将大于洛伦兹力,带电粒子向电场力方向偏转,
3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160µV,
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
A. 1.3m/s ,a正、b负 B. 2.7m/s ,a正、b负 C. 1.3m/s, a负、b正 D. 2.7m/s ,a负、b正
五、 霍耳(E.C.Hall)效应
两点),求管内导电液体的流量Q。
a ____ ____
_ 导电液体
U
EB
+
a 液体
++++++++
b
Bqv Eq Uq
b
d
vE U B Bd
Q V vtd 2 Ud tt B
图9-31
(09年宁夏卷)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
× × ×
× ×导电 ×液
体
Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd
流量:Q=Sv=πdU/4B
若管道为其他形状,如矩形呢?
例:如图9-31所示为一电磁流量计的示意图,截 面为正方形的非磁性管,其边长为d,内有导电 液体流动,在垂直液体流动方向加一指向纸里
的匀强磁场,磁感强度为B。现测得液体a、b两 点间的电势差为 U( a、b为流量计上下表面的
原理
• Eq=Bqv
B
d
正电荷
负电荷
磁流体发电机
1、图中AB板哪一 个是电源的正极?
2、此发B电板机的电
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)
Eq=Bqv
电动势:E’=U=Ed=Bvd
电流:I=E’/(R+r) 流体为:等离子束
目的:发电
3、电磁流量计 流体为:导电液体 目的:测流量
1.速度选择器
在如图所示的平行板器件中,
B E 电场强度 和磁感应强度 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(或者说沿 直线)通过,所以叫速度选择器。
在电、磁场中,若不计重力,则: Eq=Bqv即v=E/B
思考 :其他条件不变,把粒子改为负电荷,能通过吗?