拓展資料：科技應(yīng)用插圖片區(qū)域例1.在如圖所示的平行板器件中，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同。這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫作速度選擇器。試證明帶電粒子具有速度v＝E/B時，才能沿著圖示虛線路徑通過這個速度選擇器。一.速度選擇器解：假設(shè)粒子帶正電，粒子向右射入板間時，既受向下的電場力qE，又受向上的洛侖茲力qvB。1.若qE>qvB，粒子粒子向下偏，不能從右邊小孔射出；2.若qE<qvB，粒子粒子向上偏，也不能從右邊小孔射出；3.只有當(dāng)qE＝qvB時，粒子所受合外力為零，粒子做勻速直線運動，恰好從右邊小孔飛出，此時，即只有滿足速度

的粒子才能從右邊小孔飛出，若粒子帶負(fù)電結(jié)論一樣，故這個裝置叫速度選擇器。注意：速度選擇器對粒子比荷、電性均沒有要求，只對速度有要求，另外對方向也有要求，從右邊小孔向左射入的粒子則不能從左邊小孔出來。一.速度選擇器qEqvB一.速度選擇器例2.一種用磁流體發(fā)電的裝置如圖所示。平行金屬板A、B之間有一個很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把A、B和用電器連接，A、B就是一個直流電源的兩個電極。（1）A、B板哪一個是電源的正極（2）若A、B兩板相距為d，板間的磁場按勻強(qiáng)磁場處理，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場，這個發(fā)電機(jī)的電動勢是多大？二.磁流體發(fā)電機(jī)解：(1)A、B兩板間存在向右的磁場，射入板間的正電荷在洛侖茲力的作用下向下偏轉(zhuǎn)到達(dá)B板，負(fù)電荷在洛侖茲力的作用下向上偏轉(zhuǎn)到達(dá)A板，AB相當(dāng)于電源的兩極，B板是正極。(2)

AB間形成的電場對粒子偏轉(zhuǎn)會形成阻礙作用，但剛開始電場力小，qE<qvB，電荷還會偏轉(zhuǎn)，直到最終達(dá)到動態(tài)平衡。若AB間等效電動勢為ε：二.磁流體發(fā)電機(jī)B二.磁流體發(fā)電機(jī)例3.(多選)目前世界上有一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖表示它的原理：將一束等離子體(包含正、負(fù)離子)噴射入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，于是金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓。以下說法正確的是(

)A.B板帶正電B.A板帶正電C.其他條件不變，只增大射入速度，UAB增大D.其他條件不變，只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，UAB增大ACD例4.如圖所示裝置是一個電磁流量計，把一邊長為a的方形管道放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B磁場中，磁場方向垂直管道的前后表面（材質(zhì)是絕緣體），管道的上下表面（材質(zhì)是導(dǎo)體）接理想電壓表，當(dāng)帶電流體以速度v流過管道時上下表面會形成電勢差U，這個電勢差可以從電壓表讀出來，根據(jù)電壓表的讀數(shù)就可以知道管內(nèi)流體的流量大小，試求流量表達(dá)式。流量：單位時間內(nèi)流過某一橫截面積的體積叫流量，用Q表示。故求流量的關(guān)鍵是求流速。三.電磁流量計aaBVv三.電磁流量計問題：若流體帶正電，上下兩板哪兒電勢高？若流體帶負(fù)電呢？若流體內(nèi)正負(fù)離子都存在呢？答：都是上板電勢高。分析：若流體流帶正電，正電荷向上偏，上板帶正電，下板感應(yīng)出負(fù)電荷，上下板相當(dāng)于電容器，產(chǎn)生向下的電場，粒子將受到電場力作用，但電場力小于洛侖茲力，電荷繼續(xù)偏轉(zhuǎn)，直到達(dá)到動態(tài)平衡，設(shè)電壓為U，動態(tài)平衡時：aaBVv三.電磁流量計若管道是圓形，半徑為r，流量又是多少？rBVv例5.電磁流量計的管道內(nèi)沒有任何阻礙液體流動的結(jié)構(gòu)，所以常用來測量高黏度及強(qiáng)腐蝕性流體的流量。它的優(yōu)點是測量范圍寬、反應(yīng)快、易與其他自動控制裝置配套。如圖是電磁流量計的示意圖。圓管由非磁性材料制成，空間有勻強(qiáng)磁場。當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域時，測出管壁上M、N兩點間的電勢差U，就可以知道管中液體的流量Q：單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積。已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，試推出Q與U關(guān)系的表達(dá)式。假定管中各處液體的流速相同。解：三.電磁流量計例6.假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c。流量計的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料?，F(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前后兩面，當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接。I表示測得的電流值。已知液體的電阻率為ρ，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量是（）A. B.C. D.三.電磁流量計abcBARvA例7.1879年美國物理學(xué)家E.H.霍爾觀察到，在勻強(qiáng)磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差。后來就把這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，霍爾電壓與電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、長方體形導(dǎo)體的厚度都有關(guān)系。如圖設(shè)前后厚度為d，上下高度為b，試推導(dǎo)霍爾電壓U表達(dá)式！四.霍爾元件bd問題：若定向移動電荷為正電荷，上下兩板哪兒電勢高？若定向移動的電荷帶負(fù)電呢？答：若定向移動電荷為正電荷，上板電勢高。若定向移動電荷為負(fù)電荷，下板電勢高。（注意與電磁流量計區(qū)分，此為難點）四.霍爾元件bd例8.(多選)自行車速度計利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率．如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會輸出一個脈沖電壓．圖乙為霍爾元件的工作原理圖．當(dāng)磁場靠近霍爾元件時，導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為