1、帶電粒子在勻強磁場中的運動（帶電粒子在勻強磁場中的運動（3 3）如圖是磁流體發(fā)電機，如圖是磁流體發(fā)電機，其原理是：等離子體其原理是：等離子體噴入磁場噴入磁場B，正、負，正、負離子在洛倫茲力作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集離子在洛倫茲力作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到到A、B板上，產(chǎn)生電勢差。設(shè)板間距離為板上，產(chǎn)生電勢差。設(shè)板間距離為l，當?shù)入x子體以速度當?shù)入x子體以速度v勻速通過勻速通過A、B板間時，板間時，A、B板上聚集的電荷最多，板間電勢差最大，即板上聚集的電荷最多，板間電勢差最大，即為電源電動勢。此時離子受力平衡：為電源電動勢。此時離子受力平衡：E場場q=Bqv，即即E場場=Bv，故電源電動勢，故電源電

2、動勢E=E場場l=Blv。( (三三) )磁流體發(fā)電機磁流體發(fā)電機例例3.目前世界上正在研目前世界上正在研究新型發(fā)電機究新型發(fā)電機磁流體發(fā)磁流體發(fā)電機，它的原理圖如圖所電機，它的原理圖如圖所示，設(shè)想在相距為示，設(shè)想在相距為d的兩平的兩平行金屬板間有磁感應(yīng)強度為行金屬板間有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，兩的勻強磁場，兩板通過開關(guān)和燈泡相連。將氣體加熱到使之電板通過開關(guān)和燈泡相連。將氣體加熱到使之電離后，由于正、負離子一樣多，且?guī)щ姾闪烤x后，由于正、負離子一樣多，且?guī)щ姾闪烤鶠闉閝，因而稱為等離子體，將其速度，因而稱為等離子體，將其速度v噴入甲、噴入甲、乙兩板之間，這時甲、乙兩板就會聚集電荷，乙兩板

3、之間，這時甲、乙兩板就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓，這就是磁流體發(fā)電機的原理，它可產(chǎn)生電壓，這就是磁流體發(fā)電機的原理，它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。試問：以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。試問：(1)圖中哪個極板是發(fā)電機的正極？圖中哪個極板是發(fā)電機的正極？(2)發(fā)電機的電動勢多大？發(fā)電機的電動勢多大？解析：解析：(1)等離子體從左側(cè)射入磁場，正等離子體從左側(cè)射入磁場，正離子受向上的洛倫茲力而偏向甲板，使甲板上離子受向上的洛倫茲力而偏向甲板，使甲板上積累正電荷，相應(yīng)的乙板上積累負電荷，成為積累正電荷，相應(yīng)的乙板上積累負電荷，成為電源的正、負兩極。甲板是發(fā)電機的正極。電源的正、負兩極。甲板是發(fā)電機的正極。(2)當開關(guān)

4、斷開時，甲、乙兩板間的電壓當開關(guān)斷開時，甲、乙兩板間的電壓即為電源的電動勢，穩(wěn)定時，甲、乙兩板上積即為電源的電動勢，穩(wěn)定時，甲、乙兩板上積累的電荷不再增加，此時的等離子體所受的洛累的電荷不再增加，此時的等離子體所受的洛倫茲力與電場力恰好平衡，則有倫茲力與電場力恰好平衡，則有qU/d=qvB，即，即得電源的電動勢得電源的電動勢U=Bdv。四四 電磁流量計電磁流量計電磁流量計原理：如圖所示，一圓形導(dǎo)電磁流量計原理：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動，導(dǎo)電液體中的自由電荷導(dǎo)電的液體向左流動，導(dǎo)電液體中的自由電荷在洛倫茲力

5、作用下橫向偏轉(zhuǎn)，在洛倫茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢間出現(xiàn)電勢差。當自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，差。當自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差保持穩(wěn)定。由間的電勢差保持穩(wěn)定。由.44.,2BdUBdUdSvQBdUvqdUEqBqv 量量流流可可得得例例4.電磁流量計廣泛電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體(如污水如污水)在管中的流量在管中的流量(在在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積面的流體的體積)。為了簡化，假設(shè)流量計是。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空

6、部分的長、寬、高分別為圖中中空部分的長、寬、高分別為圖中a、b、c，流量計的兩端與輸送流體的管道相連流量計的兩端與輸送流體的管道相連(圖中虛圖中虛線線)。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計所在處加磁后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度為感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面，當導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計前后兩面，當導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串聯(lián)了電阻串聯(lián)了電阻R的電流表的兩端連接，的電流表的兩端連接，I表示測表示測得

7、的電流值，已知流體的電阻率為得的電流值，已知流體的電阻率為，不計，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為( )(.D )(.C)(.B )(.AabcRBIbacRBIcbaRBIacbRBI .)(.,)(,.,)( 所所示示乙乙測測量量電電路路可可等等效效成成如如圖圖電電源源電電動動勢勢兩兩極極間間的的電電壓壓最最大大等等于于極極板板所所帶帶電電荷荷量量最最多多電電容容器器兩兩當當運運動動電電荷荷穩(wěn)穩(wěn)定定時時使使電電荷荷受受電電場場力力分分兩兩極極板板作作為為電電路路供供電電部部兩兩極極板板帶帶電電力力偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運運動動電電荷荷受受洛洛倫倫茲茲當當外外電電路路斷斷開開時時紙紙面面向向里里并并設(shè)設(shè)磁磁場場方方向向垂垂直直則則兩兩極極板板間間距距為為兩兩極極板板上上下下兩兩面面作作為為電電容容器器所所示示甲甲如如圖圖Ec解析：解析：)