專題12電、磁場(chǎng)在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用

1、1[04年高三物理熱點(diǎn)專題]考點(diǎn)考點(diǎn)1212電磁場(chǎng)在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用電磁場(chǎng)在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用山東賈玉兵命題趨勢(shì)命題趨勢(shì)電磁場(chǎng)的問題歷來是高考的熱點(diǎn)，隨著高中新課程計(jì)劃的實(shí)施，高考改革的深化，這方面的問題依然是熱門關(guān)注的焦點(diǎn)，往往以在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用的形式出現(xiàn)在問題的情景中，這幾年在理科綜合能力測(cè)試中更是如此。2000年理科綜合考霍爾效應(yīng)，占16分；2001年理科綜合考卷電磁流量計(jì)（6分）、質(zhì)譜儀（14分），占20分；2002年、2003

2、年也均有此類考題。每年都考，且分值均較高。將其他信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的問題較多的會(huì)在選擇題和填空題中出現(xiàn)；而用電磁場(chǎng)的作用力來控制運(yùn)動(dòng)的問題在各種題型中都可能出現(xiàn)，一般難度和分值也會(huì)大些，甚至作為壓軸題。知識(shí)概要知識(shí)概要電磁場(chǎng)在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用，主要有兩類，一類是利用電磁場(chǎng)的變化將其他信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，進(jìn)而達(dá)到轉(zhuǎn)化信息或自動(dòng)控制的目的；另一類是利用電磁場(chǎng)對(duì)電荷或電流的作用，來控制其運(yùn)動(dòng)，使其平衡、加速、偏轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)，已達(dá)到預(yù)定的目的。例如：密

3、立根實(shí)驗(yàn)—電場(chǎng)力與重力實(shí)驗(yàn)速度選擇器—電場(chǎng)力與洛倫茲力的平衡直線加速器—電場(chǎng)的加速質(zhì)譜儀—磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)示波管—電場(chǎng)的加速和偏轉(zhuǎn)回旋加速器—電場(chǎng)加速、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電流表—安培力矩電視機(jī)顯像管—電場(chǎng)加速、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)—安培力矩磁流體發(fā)電—電場(chǎng)力與洛倫茲力的平衡霍爾效應(yīng)—電場(chǎng)力與洛倫茲力作用下的偏轉(zhuǎn)與平衡磁流體發(fā)電機(jī)—電場(chǎng)力與洛倫茲力作用下的偏轉(zhuǎn)與平衡討論與電磁場(chǎng)有關(guān)的實(shí)際問題，首先應(yīng)通過分析將其提煉成純粹的物理問題，然后用解決物理問題的方法進(jìn)行分

4、析。這里較多的是用分析力學(xué)問題的方法；對(duì)于帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，還特別應(yīng)注意運(yùn)用幾何知識(shí)尋找關(guān)系。解決實(shí)際問題的一般過程：若不能解決科學(xué)技術(shù)問題提取信息分析、判斷復(fù)合場(chǎng)問題電場(chǎng)問題磁場(chǎng)問題構(gòu)建物理模型解決問題、檢驗(yàn)3d＝2R③解得④UdqBm822?（2）CH3CH2F（3）從M的數(shù)值判斷該化合物不可能含Br而只可能含Cl，又因?yàn)镃l存在兩個(gè)含量較多的同位素，即35Cl和37Cl，所以測(cè)得題設(shè)含C、H和鹵素的某有機(jī)化合物有兩個(gè)M值，其

5、對(duì)應(yīng)的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH235ClM＝64；CH3CH237ClM＝66【例題2】（2000年高考理綜卷）如圖2所示，厚度為h、寬為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)電勢(shì)差U，電流I和B的關(guān)系為U=k式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在

6、導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流I是由電子定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e，回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面Ａ的電勢(shì)下側(cè)面Ａ的電勢(shì)（填高于、低于或等于）。（2）電子所受的洛倫茲力的大小為。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受的靜電力的大小為（4）由靜電力