高中物理《电磁场应用" qE = qVB "关系的相关技术》总结梳理

Question

如题所述

Answer 1

一、原理与公式解读

1. 速度选择器

当粒子速度 qv0B = Eq，即 v0 = E/B，粒子在磁场中实现匀速直线运动，这一原理用于粒子加速器的设计。

2. 磁流体发电机

通过等离子体射入产生洛伦兹力偏转，形成电势差。当 U = v0Bd，即 q U/d = qv0B，这种装置利用了电磁场的转换，是未来能源技术的亮点。

3. 电磁流量计

流量计的测量基于 U/DB = v，进而计算流量 Q = U/DB * π(D/2)^2，为我们理解流体动力学提供精确工具。

4. 霍尔效应

霍尔效应中，Bqv = Eq，结合电流和霍尔电压，得出 B = E/v = U/hv = nqdU/I，揭示了磁场与电流的密切关系。

二、实际应用实例解析

磁流体发电机装置中，等离子体射入磁场后，通过左手定则判断电势差。选项分析如下：

A. 错误，正电荷上偏，a板带正电势高。
B. 正确，发电机电动势 E = Bdv，是电流与磁场的直接关系。
C. 错误，负载电阻两端电压为 RBdv/(R+r)，不等于 Bdv。
D. 正确，电阻率 ρ = (Bdv - IR)S/Id，揭示了流体性质。

答案是 B和D，体现出电磁场在实际应用中的巧妙运用。

三、知识拓展：磁流体发电机

磁流体发电机作为创新技术，其原理在于燃烧产生的等离子体在磁场作用下形成电势差，实现了内能到电能的直接转换。这种原理不仅提升了能源效率，也为环保型能源开发开辟了新的路径。