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课后作业
演练1
如图所示是磁流体发电机的示意图，两极板间的匀强磁场磁感应强度为
，
方向垂直纸面向里，极板间距
，如果要求该发电机的输出电压为
，
则粒子的速率为多少？
演练2
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
和
以及磁极
和
构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极
、
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
、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
，血管壁的厚度可忽略，
两触点间的电势差为
，磁感应强度的大小为
．则血流速度的近似值
和电极
、
的正负为
A．
，
正、
负
B．
，
正、
负
C．
，
负、
正
D．
，
负、
正
演练3
为监测某化工厂含有离子污水的排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，
该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为
和
，左、右两
端开口与排污管相连，如图所示。在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为
的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为
的相互平行且正对的电极
和
，
和
与内阻为
的电流表相连。污水从左向右流经该装置时，电流表将显示
出污水的排放情况。下列说法中错误的是
A、
板比
板电势低
B 污水中离子浓度越高，电流表的示数会越小
C 污水流量越大，电流表的示数会越大
D 增大磁场的磁感应强度，电流表的示数会增大
演练4
如图所示，平行板电容器的两极板与电源相连，板间同时有电场和垂直纸面向里的
匀强磁场
，一个带电荷量为
的粒子以
为初速度从两板中间沿垂直电磁场方
向进入，穿出时粒子的动能减小了，若想使这个带电粒子以
沿原方向匀速直线穿
过电磁场，可采用的办法是
A、减小平行板的正对面积
B．增大电源电压
C 减小磁感应强度
D．增大磁感应强度
演练5
如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原图．
为电子枪，由枪中沿
方向
射出的电子，速率大不一．当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，有一定
速率的电子能沿直线前进，并通过小孔
．设产生强电场的平行板间的电压为
，间距为
，垂直纸的匀强磁场的磁感应强度为
，问：
⑴磁场的指向应该向里还是向外？
2
速度为多大的电子才能通过小孔
？
演练1
答案：
正负粒子以一定的速度进入磁场后，在洛伦兹力作用下正电荷向上极板运动，负电荷向下极
板运动，上、下极板因聚集了异种电荷从而使两板间产生电场，存在电压，后来的粒子在两极
板间受电场力和洛伦兹力两个力作用而匀速时，电压达到稳定，即
，代入数据得
。
演练2
答案：A
依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作
用向下偏，因此电极
、的正负为
正、负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场
力的合力为零，则
，可得
，A 正确．
演练3
答案：B
正负离子流经电极板
、
之间，正离子在洛伦兹力作用下向
板运动，负离子向
板运
动，从而建立起电场，当离子所受的洛伦兹力与电场力平衡时，离子将匀速通过检测装置。这
被称作霍尔效应。所以
点电势高于
点电势，A 选项说法正确。设
、
两端的电压为
，间距为
，由平衡条件
得，
。所以增大流量和磁感应强度，均可使电流
表示数增大。
演练4
带电粒子在正交的电磁场中运动，由于射出时动能小于
，可以判定洛伦兹力大于电场
力，因此若使带电粒子以
沿原方向运动，则必须增大电场强度或减小磁感应强度，故
正
确，错误；电场强度可利用公式
求出，可知
越大，越大，故
正确；对于
答案，
不改变电压及板间距离，只改变正对面积，不影响电场强度，故
错误．
答案：
演练5
⑴由题图可知，平行板产生的电场强度
方向向下，带负电的电子受到的电场力
，方
向向上．若没有磁场，电子柬将向上偏转，为了使电子能够穿过小孔
，所加的磁场施于电子
束的洛伦兹力必须是向下的．根据左手定则分析得出，
的方向垂直于纸面向里．
⑵电子受到的洛伦兹力为：
，它的大小与电子速率
有关．只有那些速率的
大小刚好使得洛伦兹力与电场力相平衡的电子，才可沿直线
通过小孔
．据
题意，能够通过小孔的电子，其速率满足下式：
，解得：
．又因为
，所以
．
将
，
，
代入上式，得
．即只有速率为
的电子可以通过小孔
．
答案：⑴磁场方向垂直纸面向里
⑵
