高考中关于洛伦兹力的题？

Question

最好有答案和讲解。

Answer 1

1．速度选择器

速度选择器是利用相互垂直的电场和磁场对带电粒子的速度作出选择的装置，其原理如图1所示。当带正的电粒子从左侧平行于极板射入时，带电粒子同时受到电场力FE=qE和洛仑兹力Fs=Bqv作用，当两者等大反向时，粒子不偏转，而是沿直线匀速运动，有qE=Bqv，所以v＝E／B，即只要粒子(负电何也可)以v＝E／B的速度沿垂直于磁场和电场的方向射入正交的电场和磁场中就不发生偏转，这样便达到了“速度选择”的目的。

2．磁流体发电机

如图2所示是磁流体发电机，其原理是：等离子体喷入磁场，正、负离子在洛仑兹力作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上，产生电势差，A、B板间产生电场，正、负离子同时受洛仑兹力和电场力。设A、B平行金属板的相对面积为S，相距L，等离子体的电阻率为ρ，喷入气体速度为v，板间磁场的磁感强度为B，板外电阻为R。不接R时，当等离子体上下不再偏转匀速通过A、B板时，A、B板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势，此时离子受力平衡：E场q=Bqv，E场=Bv，电动势E＝E场 L=BLv，电源内电阻，接入R后，R中电流

3．电磁流量计

如图3所示，电磁流量计原理可解释为：一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电液体中的自由电荷(正负离子)在洛仑兹力作用下偏转，a、b间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛仑兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定，由Bqv＝E场q＝，可得 ，流量

4．霍尔效应

如图4所示，厚度为a，宽度为b的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的匀强磁场中，当在垂直于磁场方向上通以电流时，便在垂直于磁场和电流方向的上下两端面上出现电势差，这种现象称为霍尔效应，这种电势称为霍尔电势差UH。实验证明，霍尔电

势差UH与通过导体板的电流I、磁场的磁感强度B成正比，与板的厚度成反比，即，式中k称为霍尔系数。

霍尔效应可解释为：当电流通过导体板时，运动电荷在洛仑兹力的作用下偏转，使上下两面出现异号电荷，从而产生电势差，当洛仑兹力evB与电场力相等时便达到平衡，即e E场=evB。设导体内电子数密度为 n，则I＝nevab，因，代入上式得

通过比较分析，发现：1．电荷稳定运动时都是满足洛仑兹力等于电场力；2．对于磁流体发电机、电磁流量计和霍尔效应中上下两极的电势差，也可从电磁感应的角度进行分析：磁场中的等离子体、导电液体和电子流都相当于长度为L的金属导体垂直于磁场切割磁感线，因而在其两端将产生感应电动势，故都有U＝E＝BLv，但要明确带电粒子在磁场中因受洛仑兹力作用而上下偏转是产生电势差的根本原因；3．速度选择器上下两板所加的电压为外加电压，其余三者是发电所产生的电压；4．磁流体发电机和电磁流量计中的导电电荷是正、负离子，霍尔效应中的导电电荷只是自由电子，金属正离子并不能自由移动，因而前二者是正、负离子分别受洛仑兹力作用而上下偏转，霍尔效应中只是自由电子受洛仑兹力作用而向某一侧偏转。

【例】磁流体发电是一种新型发电方式，图5和图6是其工作原理示意图。图5中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极与负载电阻R 相连。整个发电导管处于图6中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图6所示。发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为V0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定，求：

(1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大。

(2)磁流体发电机的电动势E的大小。

解析：问题(1)：电离气体的受力分析。由力的平衡得：F=abΔp。

问题(2)：题目实际上是对教材中磁流体发电机发电机理的详细阐述。其原理不过是用流动的电离气体充当金属杆来切割磁感线发电，并与外电阻R组成闭合电路产生感应电流，建立如图7所示的模型。导体棒长为a，横截面积为bl,所以

注意本题中ab是指计算压力时，长方体管道沿电离气体流向的垂直横截面积。若将本题中的模型细分，有管道上下的“电流柱状模型”和“沿柱状流体流向的压强模型”。本题拓展一下，还可以求存在磁场时的管道中电离气体的流量。

通过相似模型的比较分析，总结归纳典型模型，并能识别出模型的本质特征和差异。心中有个“模型库”，学会利用物理模型进行等效移植，这有利于提高学生分析、解决实际问题的能力，是摆脱题海的有效方法。

Answer 2

高考中的“洛伦兹力”是高考的必考的知识点，而且分值会很大，可能会在前面的选择题中出现，一个六分，但最值得关注的是它出现在，且在大题出现的可能性极大，一旦出现分值往往可达二十分甚至二十分以上，。

所以，完全理解洛伦兹力的产生及其运算分析是解决该类题目的法宝，根据掌握的牢固的知识来分析每一道题目，这样就需要有大量的练习题来做，我觉得每年的高考真题是最值得做的，它既能告诉我们考试的题型，又能告诉我们该类题目的解题格式及步骤（高考中这点对于后面的物理大题都是狠狠关键的，高考阅卷都是按步骤给分的，所以在做完后严格的按后面的步骤来核对自己的解题步骤，即使做对了也这样，养成习惯是关键），我想按上面的做法去做对于洛伦兹力类题目因该是没得问题的，同时该类的方法可应用到其它科目

至于该类题目的考题我觉得该买份高考真题来做，如天利38 ……我当年就是用的天利38，里面的解题规范，得分点标注的明确，针对性强

另外关于高考的方法我还想说一点点，我们必须研究近年来的高考真题，了解他的出题格式，这里面包括每个题目的考点且每个题目的顺序，把那些一律不变的考题一定不要丢分

我谨以我个人的亲身经历和感受在谈，有不妥之处望多多包涵本回答被网友采纳

Answer 3

买天利38套<<跳出题海>>A版
分章节讲的
也可以买那种单元测试卷,我记得应该是下册,也是天利的,
你上它网站也可以看到的
天利高考系列都好的