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1.磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)。如圖所示，平行金屬板之間有一個很強的磁場，將一束含有大量正、負帶電粒子的的等離子體，沿圖中所示方向噴入磁場，圖中虛線框部分相當于發(fā)電機，把兩個極板與用電器相連，則（）

A.用電器中的電流方向從B到A

B.若只增大金屬板間距，發(fā)電機的電動勢減小

C.若只增大帶電粒子電荷量，發(fā)電機的電動勢增大

D.若只增大噴入粒子的速度，發(fā)電機的電動勢增大

磁流體發(fā)電機原理。洛倫茲力和電場力，考慮雙力作用的六種儀器：速度選擇器、磁流體發(fā)電機、電磁流量計、質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾效應(yīng)。分析原理的思路就是受力分析，研究帶電粒子在洛倫茲力、電場力作用下的運動。

2.科學(xué)家可以利用磁場對帶電粒子的運動進行有效控制。如圖所示，圓心為О。半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B。P是圓外一點，OP=3r。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子從P點在紙面內(nèi)沿著與PO成θ=60°角的方向射出，不計粒子重力。若要求粒子不能進入圓形區(qū)域，則粒子運動的速度可能為（）

帶電粒子只受洛倫茲力下的勻速圓周運動，作圖為第一要務(wù)，作圖有技巧，需要多思考。直接作圖法、先主圖后輔助、草圖看條件、動圓找規(guī)律。

作圖，圓弧軌跡與無磁場的圓形區(qū)域分別外切、內(nèi)切，切點和軌跡圓圓心、空心圓圓心，三點共線。找?guī)缀侮P(guān)系求對應(yīng)的半徑，再算速度，為了不進入圓形區(qū)域，速度的范圍是小于下限，大于上限。走極端不走中間，高不成低不就最難受，能量大了改造世界，能量小了改造地球，就怕半瓶醋，活得比較憋卻。

3.如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子（粒子的重力不計），從x軸正方向上的P點以速度v沿與x軸成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸正方向射出第一象限。已知OP=a,則帶電粒子在磁場中做勻速圓周的半徑r及勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小分別為（）

先主后輔，畫出整圓，從里邊截取符合題意的圓弧，再補上坐標系，然后找?guī)缀侮P(guān)系，求半徑及磁感應(yīng)強度。本題為多選，也可以投機取巧，半徑和磁感應(yīng)強度必須匹配，也可以找出正確選線。

4.兩長度均為L的通電長直導(dǎo)線P、Q鎖定在傾角為θ的光滑絕緣斜面上，質(zhì)量分別為m、3m，兩導(dǎo)線流入的電流大小均為I，重力加速度大小為g，其截面圖如圖所示?，F(xiàn)在施加一垂直斜面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，與此同時對兩導(dǎo)線解除鎖定，兩導(dǎo)線間距離保持不變一起沿斜面向上做勻加速直線運動。下列說法正確的是

A. 兩導(dǎo)線中電流的方向可能相反

B.兩導(dǎo)線間的安培力大小為BIL/2

C.所加磁場的磁感應(yīng)強度大小滿足B>2mgsinθ/IL

D.若BIL=3mgsinθ，撤去勻強磁場B的瞬間，其他條件不變，則P、Q的加速度大小之比為3：1

相當于連接體的問題。受力分析，牛頓運動定律足夠解決了。多體受力分析注意方法，整體法只分析外力，隔離法所受力全部分析，與一個帶電系統(tǒng)處于同一勻強電場的受力問題類似。

5.一種獲得高能粒子的裝置如圖所示。環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁施場，A、B為環(huán)形區(qū)域內(nèi)兩塊中心開有小孔的極板。t=0時A板電勢為＋U,B板電勢為零，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子在A板小孔處由靜止開始加速；粒子離開B板時，A板電勢立即變?yōu)榱?，此后粒子在環(huán)形區(qū)域內(nèi)做半徑為R的圓周運動。每當粒子到達A板時，A板電勢變?yōu)椋玌,離開B板時，A板電勢變?yōu)榱悖籅板電勢始終為零。如此往復(fù)，粒子在電場中一次次被加速。為使粒子在環(huán)形區(qū)域內(nèi)繞行半徑不變，需不斷調(diào)節(jié)磁場的強弱。A、B板間距遠小于R，不考慮電場、磁場變化產(chǎn)生的影響，不考慮相對論效應(yīng)的影響，不計粒子的重力。

（1)求粒子繞行n圈回到A板時的動能E_n。

（2)求粒子繞行n圈所需總時間t。

（3)在粒子繞行的整個過程中，A板電勢＋U越高，粒子最終的速度就越大，你同意這種說法嗎？并說明理由。

與課本上不同的回旋加速器，同樣不變的是電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)，只不過偏轉(zhuǎn)半徑不變，速度大小變化，偏轉(zhuǎn)半徑不變，所以磁感應(yīng)強度必須變化。

（1）問需要注意究竟是加速了n次還是n+1次。如何分析呢？認真讀題，從A點開始又回到A點。

（2）問電場中的加速時間題中未說是否考慮，但未告知兩極板間的距離，也就無法計算電場中的加速時間，因此只算磁場中的偏轉(zhuǎn)時間，求磁場中的運動時間，不能走老路了，磁感應(yīng)強度也在變化，運動的周期雖然與速度無關(guān)，但是并不妨礙利用周長和速率計算周期。

（3）終極速度的考驗，看來是回旋加速器的標配。

安培力問題受力分析還是很關(guān)鍵，帶電粒子受洛倫茲力作用的勻速圓周運動，幾何問題很關(guān)鍵，想辦法作圖，有圖就可幫助分析、思考。

動圓、磁聚焦問題本節(jié)沒有涉及，若說解決思路，關(guān)鍵還是在作圖上，作圖到位就成功了絕大部分。

復(fù)習基本結(jié)束，與力學(xué)掛鉤的問題，受力分析是基本功，必須扎實，否則，下一步就無法繼續(xù)，牛頓運動定律、動能定理為主要運用的規(guī)律。力學(xué)有問題，這三方面看看哪一塊遺漏，結(jié)合經(jīng)典習題深度思考來突破。

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