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文檔簡介
1、.1復習回顧復習回顧方向方向: :IB30IB運用左手定則判斷安培力的方向運用左手定則判斷安培力的方向安培力安培力1、磁場對通電導線的作用力、磁場對通電導線的作用力大小大小: :sinBILF FF左手定則左手定則B和和I之間的之間的方向方向夾角夾角 .2電流是如何形成的?電流是如何形成的?思考思考磁場對通電導線(電流)有力的作用,而電流是電磁場對通電導線(電流)有力的作用,而電流是電荷的定向運動形成的,由此你會想到了什么?荷的定向運動形成的,由此你會想到了什么?磁場可能對運動電荷有力的作用磁場可能對運動電荷有力的作用。電荷的定向移動形成的電荷的定向移動形成的.3.4.5.6.7.8.9.10
2、.11.12當電子射線管的周圍不存在磁場時,當電子射線管的周圍不存在磁場時, 電子的電子的運動軌跡運動軌跡是是直線直線當電子射線管的周圍存在磁場時,當電子射線管的周圍存在磁場時,電子的電子的運動軌跡運動軌跡是是曲線曲線磁場對運動電荷有力的作用磁場對運動電荷有力的作用結論結論實驗現象:實驗現象:.13一、洛倫茲力一、洛倫茲力1 1、運動電荷在磁場中受到的、運動電荷在磁場中受到的力稱為力稱為洛侖茲力洛侖茲力. .2.2.洛倫茲力與安培力的關系:洛倫茲力與安培力的關系: 安培力是洛倫茲力的安培力是洛倫茲力的宏觀表現。宏觀表現。洛倫茲力是安培力的洛倫茲力是安培力的微觀本質。微觀本質。.14洛倫茲(洛倫
3、茲(18531928)洛倫茲,荷蘭物理學洛倫茲,荷蘭物理學家,家,首先提出磁場對首先提出磁場對運動電荷有作用力的運動電荷有作用力的觀點。觀點。 洛倫茲創立了洛倫茲創立了經典電子論,提出了經典電子論,提出了洛倫茲變換公式,洛倫茲變換公式,19021902年與其學生塞曼年與其學生塞曼共同獲得諾貝爾物理共同獲得諾貝爾物理學獎。為紀念洛倫茲學獎。為紀念洛倫茲的卓著功勛,荷蘭政的卓著功勛,荷蘭政府決定從府決定從19451945年起,年起,把他的生日定為把他的生日定為“洛洛倫茲節倫茲節”。.15u猜想:猜想:能不能用左手定則來判定?能不能用左手定則來判定?u推理:推理:我們曾經用左手定則判定安培力的方向。
4、我們曾經用左手定則判定安培力的方向。大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現為安培力,大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現為安培力,因此,可以用因此,可以用左手定則左手定則判定洛倫茲力的方向。判定洛倫茲力的方向。洛侖茲力洛侖茲力F F洛洛的方向如何確定?的方向如何確定?思考思考.16v1 1、伸開左手,使大拇指和其余四、伸開左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內,把手指垂直且處于同一平面內,把手放入磁場中,讓磁感線穿過手心,放入磁場中,讓磁感線穿過手心,使四指指向使四指指向正電荷正電荷運動的方向,運動的方向,那么拇指所指的方向就使正電荷那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。所受洛倫
5、茲力的方向。 2 2、 如果運動的是如果運動的是負電荷負電荷,則四,則四指指向指指向負電荷負電荷運動的運動的反方向反方向,那么拇指所指的方向就是負電那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。荷所受洛倫茲力的方向。FFv.17.18SN .19NS下圖中電子束的偏轉方向?下圖中電子束的偏轉方向?實驗驗證:實驗驗證:實驗事實證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。實驗事實證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。.20.21.22【典例【典例1 1】(2010(2010蕪湖高二檢測蕪湖高二檢測) )勻強磁場中一個運動的帶電粒子,勻強磁場中一個運動的帶電粒子,受到洛倫茲力受到洛倫茲力F F的方向如圖
6、所示,的方向如圖所示,則該粒子所帶電性和運動方向可則該粒子所帶電性和運動方向可能是能是A A粒子帶負電,向下運動粒子帶負電,向下運動 B B粒子帶正電,向左運動粒子帶正電,向左運動C C粒子帶負電,向上運動粒子帶負電,向上運動 D D粒子帶正電,向右運動粒子帶正電,向右運動【思路點撥】【思路點撥】應用左手定則判斷洛倫茲力的方向時,四應用左手定則判斷洛倫茲力的方向時,四指指向正電荷的運動方向,或指向負電荷運動的反方向指指向正電荷的運動方向,或指向負電荷運動的反方向. .23【標準解答】【標準解答】選選A.A.據左手定則,讓磁感線穿過掌心,拇據左手定則,讓磁感線穿過掌心,拇指指向指指向F F的方向
7、,可判斷出四指向上,這樣存在兩種可能:的方向,可判斷出四指向上,這樣存在兩種可能:粒子帶正電向上運動或粒子帶負電向下運動,故粒子帶正電向上運動或粒子帶負電向下運動,故A A正確,正確,C C錯誤;而粒子左右運動不受力,故錯誤;而粒子左右運動不受力,故B B、D D錯誤,正確答案錯誤,正確答案是是A.A.24【變式訓練【變式訓練1 1】(2010(2010湛江高二檢測湛江高二檢測) )如圖所示,一陰極射線管,左側不斷如圖所示,一陰極射線管,左側不斷有電子射出,若在管的正下方放一通有電子射出,若在管的正下方放一通電直導線電直導線ABAB時,發現射線的徑跡向下時,發現射線的徑跡向下彎曲,則彎曲,則(
8、 )( )A A導線中的電流從導線中的電流從A A到到B BB B導線中的電流從導線中的電流從B B到到A AC C若要使電子束的徑跡向上彎曲,可以改變若要使電子束的徑跡向上彎曲,可以改變ABAB中的電流中的電流方向來實現方向來實現D D電子束的徑跡與電子束的徑跡與ABAB中的電流方向無關中的電流方向無關.25【解析】【解析】選選B B、C.C.電子在通電直導線產生的磁場中運動,電子在通電直導線產生的磁場中運動,無論直導線中的電流方向如何,電子的運動速度都是和無論直導線中的電流方向如何,電子的運動速度都是和磁感應強度的方向垂直根據左手定則,由于是負電荷,磁感應強度的方向垂直根據左手定則,由于是
9、負電荷,四指應指向左方,根據電子的偏轉方向可以確定磁感應四指應指向左方,根據電子的偏轉方向可以確定磁感應強度的方向為垂直紙面向里根據安培定則,導線中的強度的方向為垂直紙面向里根據安培定則,導線中的電流方向為電流方向為B B到到A A如果導線中的電流方向相反,則其產如果導線中的電流方向相反,則其產生磁場方向也相反,會影響到電子的偏轉方向,所以本生磁場方向也相反,會影響到電子的偏轉方向,所以本題的正確選項是題的正確選項是B B、C C.261 1、下列各圖中帶電粒子剛剛進入磁場,試判斷、下列各圖中帶電粒子剛剛進入磁場,試判斷這時粒子所受洛倫茲力的方向這時粒子所受洛倫茲力的方向 + V VV V+V
10、 VV VV V+V VF FL+V V垂直紙面向外垂直紙面向外 垂直紙面向里垂直紙面向里+V VF FLF FL LF FLFL=0FL=0課堂練習課堂練習: :.27 【變式訓練【變式訓練2】為了研究某種放射源發出的為了研究某種放射源發出的未知射線,物理探究者把放射源置于勻強未知射線,物理探究者把放射源置于勻強磁場中,射線分裂成磁場中,射線分裂成a a、b b、c c三束,請分析三束,請分析三束射線的電性。三束射線的電性。a:帶正電b:帶負電C:電中性.28.29 ?既然安培力是導體中所有運動電荷所受洛倫茲力的宏?既然安培力是導體中所有運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現。安培力大小等于各個帶電
11、粒子所受洛倫茲力的合觀表現。安培力大小等于各個帶電粒子所受洛倫茲力的合力。力。 我們如何由我們如何由FBIL推導出單個粒子所受洛倫茲力的大推導出單個粒子所受洛倫茲力的大小公式?說說你的大致思路。小公式?說說你的大致思路。vF洛倫茲力大小的推導:洛倫茲力大小的推導:.30s 若導體單位體積內有若導體單位體積內有n個帶電粒個帶電粒子,粒子的電荷量為子,粒子的電荷量為q,定向移,定向移動速度為動速度為v,導體橫截面積為,導體橫截面積為S,則導體中電流為則導體中電流為導體長度為導體長度為L,則導體中帶電粒子個數為,則導體中帶電粒子個數為 若把上述導體垂直放入磁感強度為若把上述導體垂直放入磁感強度為B的
12、勻強磁場的勻強磁場中,安培力大小等于各個帶點粒子所受洛倫茲力中,安培力大小等于各個帶點粒子所受洛倫茲力的合力,則每個粒子所受洛倫茲力大小為的合力,則每個粒子所受洛倫茲力大小為vLISqvBnSLLnqvSBNFFAL)( I=nqvSN=nSL(v B).31(1)(2)(3).32小結小結1 1、洛倫茲力:運動電荷在磁場中受到的作用力、洛倫茲力:運動電荷在磁場中受到的作用力 安培力是洛倫茲力的宏觀表現安培力是洛倫茲力的宏觀表現 2 2、洛倫茲力方向的判斷:、洛倫茲力方向的判斷: 左手定則左手定則FVFV, FB FB ,F VF V、B B 所在的平面所在的平面負電荷的方向與正電荷的相反負電
13、荷的方向與正電荷的相反3 3、洛倫茲力的大小:、洛倫茲力的大小:qvBFLV B .33.34.35.36.37.38【典例【典例2 2】(2009(2009廣東高考廣東高考) )如圖所如圖所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并處于方向垂直紙面向外、強度為并處于方向垂直紙面向外、強度為B B的勻強磁場中的勻強磁場中. .質量為質量為m m、帶電量為、帶電量為+Q+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑. .在滑塊下滑的過程中,在滑塊下滑的過程中,下列判斷正確的是下列判斷正確的是A.A.滑塊受到的摩擦力不變滑塊受到的摩擦力不變B.B.滑塊到達地面
14、時的動能與滑塊到達地面時的動能與B B的大小無關的大小無關C.C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D.BD.B很大時,滑塊可能靜止于斜面上很大時,滑塊可能靜止于斜面上.39【思路點撥】【思路點撥】求解此題應把握以下三點:求解此題應把握以下三點:.40【標準解答】【標準解答】選選C.C.據左手定則可知,滑塊受到垂直斜面據左手定則可知,滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力,向下的洛倫茲力,C C對對. .隨著滑塊速度的變化,洛倫茲力隨著滑塊速度的變化,洛倫茲力大小變化,它對斜面的壓力大小發生變化,故滑塊受到大小變化,它對斜面的壓力大小發生變化,故滑塊受到的摩擦力大小變
15、化,的摩擦力大小變化,A A錯錯.B.B越大,滑塊受到的洛倫茲力越越大,滑塊受到的洛倫茲力越大,受到的摩擦力也越大,摩擦力做功越多,據動能定大,受到的摩擦力也越大,摩擦力做功越多,據動能定理,滑塊到達地面時的動能就越小,理,滑塊到達地面時的動能就越小,B B錯錯. .由于開始時滑由于開始時滑塊不受洛倫茲力就能下滑,故塊不受洛倫茲力就能下滑,故B B再大,滑塊也不可能靜止再大,滑塊也不可能靜止在斜面上,在斜面上,D D錯錯. .41【變式訓練【變式訓練3 3】(2010(2010臺州高二臺州高二檢測檢測) )質量為質量為0.1 g0.1 g的小物塊,帶的小物塊,帶有有5 51010-4-4 C
16、C的電荷量,放在傾角的電荷量,放在傾角為為3030的絕緣光滑斜面上,整個的絕緣光滑斜面上,整個斜面置于斜面置于0.5 T0.5 T的勻強磁場中,磁場方向如圖所示,物塊的勻強磁場中,磁場方向如圖所示,物塊由靜止開始下滑,滑到某一位置時,物塊開始離開斜面由靜止開始下滑,滑到某一位置時,物塊開始離開斜面( (設斜面足夠長,設斜面足夠長,g=10 m/sg=10 m/s2 2) )問:問:(1)(1)物塊帶電性質?物塊帶電性質?(2)(2)物塊離開斜面時的速度為多少?物塊離開斜面時的速度為多少?(3)(3)物塊在斜面上滑行的最大距離是多少?物塊在斜面上滑行的最大距離是多少?.42【解析】【解析】(1)
17、(1)由左手定則可知物塊帶負電荷由左手定則可知物塊帶負電荷. .(2)(2)當物塊離開斜面時,物塊對斜面壓力為當物塊離開斜面時,物塊對斜面壓力為0 0,受力如圖,受力如圖所示,則:所示,則:qvB-mgcos30qvB-mgcos30=0,=0,解得解得v=3.46 m/s.v=3.46 m/s.(3)(3)由動能定理得:由動能定理得:mgsin30mgsin30L= mvL= mv2 2, ,解得物塊在斜解得物塊在斜面上滑行的最大距離面上滑行的最大距離L=1.2 m.L=1.2 m.12.43.44顯像管的工作原理顯像管的工作原理 1、電子束是怎樣實現偏轉的?、電子束是怎樣實現偏轉的? 思考
18、與討論思考與討論2、在圖、在圖2.43中,如圖所示中,如圖所示 (1)要是電子打在)要是電子打在A點,偏轉磁點,偏轉磁場應該沿什么方向?場應該沿什么方向? (2)要是電子打在)要是電子打在B點,偏轉點,偏轉磁場應該沿什么方向?磁場應該沿什么方向? (3)要是電子束打在熒光屏上)要是電子束打在熒光屏上的位置由中心的位置由中心O逐漸向逐漸向A點移動,點移動,偏轉磁場應該怎樣變化?偏轉磁場應該怎樣變化?3、電子打在熒光屏上只能有一個亮點,為什么整個熒光屏、電子打在熒光屏上只能有一個亮點,為什么整個熒光屏都能發光能?都能發光能? .45.46.47.48.491.(20101.(2010廣州高二檢測廣
19、州高二檢測) )下列哪種力是洛倫茲力下列哪種力是洛倫茲力( )( )A A電荷間的相互作用力電荷間的相互作用力B B電場對電荷的作用力電場對電荷的作用力C C磁鐵對電流的作用力磁鐵對電流的作用力D D磁場對運動電荷的作用力磁場對運動電荷的作用力【解析】【解析】選選D.D.電荷間的相互作用力是庫侖力,電場對電荷間的相互作用力是庫侖力,電場對電荷的作用力是庫侖力,磁鐵對電流的作用力是安培電荷的作用力是庫侖力,磁鐵對電流的作用力是安培力,磁場對運動電荷的作用力是洛倫茲力,選力,磁場對運動電荷的作用力是洛倫茲力,選D.D.課堂訓練課堂訓練.502 2(2010(2010揭陽高二檢測揭陽高二檢測) )以
20、下關于洛倫茲力的各種說以下關于洛倫茲力的各種說法中正確的是法中正確的是( )( )A A電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用B B運動的電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用運動的電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用C C洛倫茲力對電荷永遠不做功洛倫茲力對電荷永遠不做功D D洛倫茲力的方向總是垂直于磁場方向和電荷速度方洛倫茲力的方向總是垂直于磁場方向和電荷速度方向所構成的平面向所構成的平面.51【解析】【解析】選選C C、D.D.靜止的電荷不受洛倫茲力作用,運動靜止的電荷不受洛倫茲力作用,運動方向與磁感應強度方向平行時,不受洛倫茲力,方向與磁感應強度方向平行時,不受洛倫茲力,
21、A A、B B錯,錯,由左手定則知道洛倫茲力的方向總是垂直于磁場方向和由左手定則知道洛倫茲力的方向總是垂直于磁場方向和電荷速度方向所構成的平面,所以洛倫茲力永遠不做功,電荷速度方向所構成的平面,所以洛倫茲力永遠不做功,C C、D D對對. .523.3.如圖所示,從電子射線管的陰極如圖所示,從電子射線管的陰極A(A(與電源的負極相與電源的負極相連連) )發射出的電子束經過圖示的磁場時由于受到洛倫茲發射出的電子束經過圖示的磁場時由于受到洛倫茲力的作用,電子束將力的作用,電子束將_.(_.(選填選填“向上向上”、“向下向下”或或“不不”) )偏轉偏轉. .53【解析】【解析】蹄形磁鐵蹄形磁鐵( (
22、外部外部) )的磁感線從的磁感線從N N極指向極指向S S極,從極,從電子射線管的陰極電子射線管的陰極A(A(與電源的負極相連與電源的負極相連) )發射出的電子發射出的電子束由束由A A到到B B的過程中,依據左手定則,四指指向電子運的過程中,依據左手定則,四指指向電子運動的相反方向,磁感線從掌心穿過,可以判斷電子所動的相反方向,磁感線從掌心穿過,可以判斷電子所受洛倫茲力方向向下,電子束向下偏轉受洛倫茲力方向向下,電子束向下偏轉. .答案答案: :向下向下.544.(20104.(2010平遙高二檢測平遙高二檢測) )對陰極射線管的認識,下列說對陰極射線管的認識,下列說法錯誤的是法錯誤的是(
23、)( )A A陰極射線管是用來觀察電子束運動軌跡的裝置陰極射線管是用來觀察電子束運動軌跡的裝置B B借助陰極射線管我們可以看到每個電子的運動軌跡借助陰極射線管我們可以看到每個電子的運動軌跡C C陰極射線管內部抽成真空陰極射線管內部抽成真空 D D陰極射線管工作時,它的陰極和陽極之間存在強電場陰極射線管工作時,它的陰極和陽極之間存在強電場.55【解析】【解析】選選B.B.陰極射線管是用來觀察電子束運動軌跡的陰極射線管是用來觀察電子束運動軌跡的裝置裝置, ,陰極射線管內部抽成真空,陰極射線管工作時,它陰極射線管內部抽成真空,陰極射線管工作時,它的陰極產生電子,陰極和陽極之間存在強電場用來加速的陰極
24、產生電子,陰極和陽極之間存在強電場用來加速電子,運動的電子周圍加上垂直于運動方向的磁場后,電子,運動的電子周圍加上垂直于運動方向的磁場后,受到洛倫茲力,而發生偏轉,借助陰極射線管我們可以受到洛倫茲力,而發生偏轉,借助陰極射線管我們可以看到整束電子的運動軌跡,但是看不到某個電子的運動看到整束電子的運動軌跡,但是看不到某個電子的運動軌跡,軌跡,A A、C C、D D正確,正確,B B錯錯. .565.(20105.(2010杭州高二檢測杭州高二檢測) )每時每刻都每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來,地磁場有大量宇宙射線向地球射來,地磁場可以改變射線中大多數帶電粒子的運可以改變射線中大多數帶電粒子的
25、運動方向,使它們不能到達地面,這對動方向,使它們不能到達地面,這對地球上的生命有十分重要的意義地球上的生命有十分重要的意義. .假設假設有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來, ,在地磁場的作用下在地磁場的作用下, ,它將它將( )( )A.A.向東偏轉向東偏轉 B.B.向南偏轉向南偏轉C.C.向西偏轉向西偏轉 D.D.向北偏轉向北偏轉.57【解析】【解析】選選A.A.赤道附近的地磁場方向水平向北赤道附近的地磁場方向水平向北, ,一個帶正一個帶正電的射線粒子豎直向下運動時電的射線粒子豎直向下運動時, ,據左手定則可以確定據左手定則可以確
26、定, ,它它受到水平向東的洛倫茲力受到水平向東的洛倫茲力, ,故它向東偏轉故它向東偏轉,A,A正確正確. .586.(20106.(2010西安高二檢測西安高二檢測) )關于洛倫茲力,下列說法正確關于洛倫茲力,下列說法正確的是的是( )( )A A帶電粒子在磁場中一定會受到洛倫茲力的作用帶電粒子在磁場中一定會受到洛倫茲力的作用B B若帶電粒子在某點受到洛倫茲力的作用,則該點的磁若帶電粒子在某點受到洛倫茲力的作用,則該點的磁感應強度一定不為零感應強度一定不為零C C洛倫茲力不會改變運動電荷的速度洛倫茲力不會改變運動電荷的速度D D僅受洛倫茲力作用僅受洛倫茲力作用( (重力不計重力不計) )的運動
27、電荷的動能一定的運動電荷的動能一定不改變不改變.59【解析】【解析】選選B B、D.D.由左手定則可知洛倫茲力方向時刻與速由左手定則可知洛倫茲力方向時刻與速度方向垂直,所以永遠不做功,不會改變速度大小,但度方向垂直,所以永遠不做功,不會改變速度大小,但是會改變速度方向,錯,對,靜止的帶電粒子或運是會改變速度方向,錯,對,靜止的帶電粒子或運動方向平行于磁感應強度方向的粒子不受洛倫茲力,動方向平行于磁感應強度方向的粒子不受洛倫茲力,錯,受到洛倫茲力作用說明處在磁場中,磁感應強度不錯,受到洛倫茲力作用說明處在磁場中,磁感應強度不等于,對等于,對. .607.(20107.(2010宿遷高二檢測宿遷高
28、二檢測) )在以下幾幅圖中,洛倫茲力的在以下幾幅圖中,洛倫茲力的方向判斷不正確的是方向判斷不正確的是( )( ).61【解析】【解析】選選C.C.由左手定則可知,四指指向正電荷的運動由左手定則可知,四指指向正電荷的運動方向或負電荷的運動的反方向,讓磁感線從掌心穿過,方向或負電荷的運動的反方向,讓磁感線從掌心穿過,大拇指指向所受洛倫茲力的方向,大拇指指向所受洛倫茲力的方向,A A、B B、D D正確,電荷運正確,電荷運動方向平行于磁感應強度方向時,洛倫茲力為動方向平行于磁感應強度方向時,洛倫茲力為0 0,C C錯錯. .62試證明:帶電粒子具有速度 時,才能沿著圖示虛線路徑通過這個速度選擇器。【
29、課堂練習】:BEv v 速度選擇器速度選擇器8.(課本98頁第三題)在如圖所示的平行板器件中,電場強度E和磁感應強度B相互垂直。具有不同水平速度的帶電粒子射入后發生偏轉的情況不同。這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來,所以叫做速度選擇器。BEvqEqvB不計重力.63對速度選擇器的說明:1、與帶電粒子的正、負、電荷量的多少無關,只要滿足v=E/B就能通過。2、對進入的方向有要求3、電場、磁場同時反向,仍能使用.64(2)若A、B兩板相距為d,板間的磁場按勻強磁場處理,磁感應強度為B,等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場,該發電機的電動勢是多大?(提示:復習第二章第二節電動勢的有關知識
30、。)9、(課本98頁第4題)如圖所示,磁流體發電機是一項新興技術,它可以把物體的內能直接轉化為電能。平行金屬板A、B之間有一個很強的磁場,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負帶電粒子)噴入磁場,A、B兩板間便產生電壓。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)圖中A、B板哪一個是發電機的正極。NSNSNSNS.651.(20101.(2010紹興高二檢測紹興高二檢測)(5)(5分分) )關于運動電荷在磁場中受關于運動電荷在磁場中受到的力,下列說法中正確的是到的力,下列說法中正確的是( )( )A A運動電荷在磁感應強度不為零的地方,一定受到洛倫運動電荷在磁
31、感應強度不為零的地方,一定受到洛倫茲力的作用茲力的作用B B運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用,則該處的磁感運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用,則該處的磁感應強度一定為零應強度一定為零C C洛倫茲力不改變帶電粒子的速度洛倫茲力不改變帶電粒子的速度D D運動電荷受到洛倫茲力時,電荷的運動方向與磁場方運動電荷受到洛倫茲力時,電荷的運動方向與磁場方向不可能平行向不可能平行課下訓練課下訓練.66【解析】【解析】選選D.D.在磁感應強度不為零的地方,運動電荷速在磁感應強度不為零的地方,運動電荷速度方向與磁感應強度方向平行時,不受洛倫茲力,度方向與磁感應強度方向平行時,不受洛倫茲力,A A、B B錯,洛倫茲力
32、與速度垂直,不改變速度大小,但會改變錯,洛倫茲力與速度垂直,不改變速度大小,但會改變速度方向,速度方向,C C錯,運動電荷受到洛倫茲力時,電荷的運動錯,運動電荷受到洛倫茲力時,電荷的運動方向與磁場方向不可能平行,方向與磁場方向不可能平行,D D對對. .672.(20102.(2010蘭州高二檢測蘭州高二檢測)(5)(5分分) )蘭州市在無風的時候,雨蘭州市在無風的時候,雨滴是豎直下落的,若雨滴帶正電,則它的下落方向將偏滴是豎直下落的,若雨滴帶正電,則它的下落方向將偏向向( )( )A A東方東方 B B西方西方 C C南方南方 D D北方北方【解析】【解析】選選A.A.中國蘭州處在地球的北半
33、球,地磁場的方中國蘭州處在地球的北半球,地磁場的方向由南向北斜向下,由左手定則可以判定,當帶正電的向由南向北斜向下,由左手定則可以判定,當帶正電的雨滴豎直下落時,所受洛倫茲力方向向東,雨滴豎直下落時,所受洛倫茲力方向向東,A A對對. .683.(20103.(2010福建師大附中高二檢測福建師大附中高二檢測) )(5(5分分) )如圖所示如圖所示, ,一個帶正電的物體一個帶正電的物體, ,從固定的粗糙斜面頂端沿斜面滑到從固定的粗糙斜面頂端沿斜面滑到底端時的速度為底端時的速度為v,v,若加上一個垂直若加上一個垂直紙面向外的勻強磁場紙面向外的勻強磁場, ,則物體沿斜面滑到底端時的速則物體沿斜面滑
34、到底端時的速度度( )( )A.A.變小變小 B.B.變大變大 C.C.不變不變 D.D.不能確定不能確定【解析】【解析】選選B.B.加上勻強磁場后加上勻強磁場后, ,物體向下運動時受到一個物體向下運動時受到一個垂直斜面向上的洛倫茲力垂直斜面向上的洛倫茲力, ,物體對斜面的壓力變小物體對斜面的壓力變小, ,所受所受摩擦力變小摩擦力變小, ,克服摩擦力做功減少克服摩擦力做功減少, ,由動能定理知由動能定理知, ,加上磁加上磁場后場后, ,物體到達斜面底端時的動能變大物體到達斜面底端時的動能變大, ,速度變大速度變大,B,B正確正確. .69.704.(20094.(2009廣東高考廣東高考) )
35、帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,會受到洛倫茲力的作用會受到洛倫茲力的作用. .下列表述正確的是下列表述正確的是( )( )A.A.洛倫茲力對帶電粒子做功洛倫茲力對帶電粒子做功B.B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C.C.洛倫茲力的大小與速度無關洛倫茲力的大小與速度無關D.D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向【解析】【解析】選選B.B.帶電粒子在磁場中受到的洛倫茲力始終與帶電粒子在磁場中受到的洛倫茲力始終與其運動方向垂直,故洛倫茲力不會對帶電粒子做功,即其運動方向垂直,故洛倫茲力不會對帶電粒子做功,即不改變
36、帶電粒子的動能,或不改變帶電粒子的速度大小,不改變帶電粒子的動能,或不改變帶電粒子的速度大小,只改變其速度方向,只改變其速度方向,A A、D D錯,錯,B B對對. .據據F=qvBF=qvB知知, ,洛倫茲力洛倫茲力大小與帶電粒子的速度大小有關,大小與帶電粒子的速度大小有關,C C錯錯. .715.(20095.(2009南京高二檢測南京高二檢測) )以下說法正確的是以下說法正確的是( )( )A.A.電荷處于磁場中一定受到洛倫茲力電荷處于磁場中一定受到洛倫茲力B.B.運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力C.C.洛倫茲力對運動電荷一定不做功洛倫茲力對運動電荷一定不
37、做功D.D.洛倫茲力可以改變運動電荷的速度大小洛倫茲力可以改變運動電荷的速度大小【解析】【解析】選選C.C.只有運動電荷的速度方向與磁場不平行時,只有運動電荷的速度方向與磁場不平行時,運動電荷才會受到洛倫茲力的作用,且洛倫茲力方向始運動電荷才會受到洛倫茲力的作用,且洛倫茲力方向始終與速度方向垂直,對運動電荷永不做功,故終與速度方向垂直,對運動電荷永不做功,故A A、B B、D D錯錯誤,誤,C C正確正確. .726.6.關于帶電粒子所受洛倫茲力關于帶電粒子所受洛倫茲力F F、磁感應強度、磁感應強度B B和粒子速和粒子速度度v v三者方向之間的關系,下列說法正確的是三者方向之間的關系,下列說法
38、正確的是( )( )A.FA.F、B B、v v三者必定均保持垂直三者必定均保持垂直B.FB.F必定垂直于必定垂直于B B、v v,但,但B B不一定垂直于不一定垂直于v vC.BC.B必定垂直于必定垂直于F F、v v,但,但F F不一定垂直于不一定垂直于v vD.vD.v必定垂直于必定垂直于F F、B B,但,但F F不一定垂直于不一定垂直于B B【解析】【解析】選選B.B.本題考查公式本題考查公式F=qvBF=qvB中各物理量的關系中各物理量的關系. .由由左手定則可知左手定則可知FB,Fv,BFB,Fv,B與與v v可以不垂直可以不垂直, ,故故B B正確,正確,A A、C C、D D
39、錯誤錯誤. .737.7.如圖所示為電視機顯像管偏轉線圈的示意圖如圖所示為電視機顯像管偏轉線圈的示意圖, ,當線圈通當線圈通以圖示的直流電時以圖示的直流電時, ,一束沿著管頸軸線射向紙內的電子一束沿著管頸軸線射向紙內的電子將將( )( )A.A.向上偏轉向上偏轉 B.B.向下偏轉向下偏轉C.C.向左偏轉向左偏轉 D.D.向右偏轉向右偏轉.74【解析】【解析】選選D.D.據安培定則可知據安培定則可知, ,兩組線圈的兩組線圈的N N極均在上極均在上方方,S,S極在下方極在下方, ,故偏轉線圈在管頸內軸線處形成豎直向下故偏轉線圈在管頸內軸線處形成豎直向下的磁場的磁場, ,再據電子的運動方向和左手定則
40、可確定運動的電再據電子的運動方向和左手定則可確定運動的電子向右發生偏轉子向右發生偏轉, ,故故A A、B B、C C錯,錯,D D對對. .758.(58.(5分分) )如圖所示,一個帶正電如圖所示,一個帶正電q q的小帶電體處于垂直紙面向里的的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強磁場中,磁感應強度為勻強磁場中,磁感應強度為B B,若小帶電體的質量為若小帶電體的質量為m m,為了使它對水平絕緣面正好無壓,為了使它對水平絕緣面正好無壓力,應該力,應該( )( )A A使使B B的數值增大的數值增大B B使磁場以速率使磁場以速率 ,向上移動,向上移動C C使磁場以速率使磁場以速率 ,向右移動,向右移動D
41、 D使磁場以速率使磁場以速率 ,向左移動,向左移動mgv=qBmgv=qBmgv=qB.76【解析】【解析】選選D.D.為使小球對平面無壓力,則應使它受到的為使小球對平面無壓力,則應使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力,磁場不動而只增大洛倫茲力剛好平衡重力,磁場不動而只增大B B,靜止電荷,靜止電荷在磁場里不受洛倫茲力,故在磁場里不受洛倫茲力,故A A不可能;磁場向上移動相當不可能;磁場向上移動相當于電荷向下運動,受洛倫茲力向右,不可能平衡重力;于電荷向下運動,受洛倫茲力向右,不可能平衡重力;磁場以磁場以v v向右移動,等同于電荷以速率向右移動,等同于電荷以速率v v向左運動,此時向左運動,此時洛倫
42、茲力向下,也不可能平衡重力洛倫茲力向下,也不可能平衡重力. .故故B B、C C也不對;磁場也不對;磁場以以v v向左移動,等同于電荷以速率向左移動,等同于電荷以速率v v向右運動,此時洛倫向右運動,此時洛倫茲力向上茲力向上. .當當qvBqvBmgmg時,帶電體對絕緣水平面無壓力,時,帶電體對絕緣水平面無壓力,則則 ,選項,選項D D正確正確. .mgv=qB.779.(109.(10分分) )一初速度為零的質子一初速度為零的質子, ,經過電壓為經過電壓為1 880 V1 880 V的電的電場加速后場加速后, ,垂直進入磁感應強度為垂直進入磁感應強度為5.05.01010-4-4T T的勻強
43、磁場的勻強磁場中中, ,質子受到的洛倫茲力多大質子受到的洛倫茲力多大?(?(質子質量質子質量m=1.67m=1.671010-27 -27 kg,g=10 m/skg,g=10 m/s2 2) )【解析】【解析】質子的初速度為零質子的初速度為零, ,由動能定理由動能定理, ,則有則有U Uq q= mv= mv2 2可得質子進入勻強磁場時的速率可得質子進入勻強磁場時的速率v= =6.0v= =6.010105 5 m/s m/s由于質子是垂直進入磁場的由于質子是垂直進入磁場的, ,按照洛倫茲力的計算公式可按照洛倫茲力的計算公式可以得到以得到F=qvB=1.6F=qvB=1.61010-19-1
44、96.06.010105 55.05.01010-4-4N=N=4.84.81010-17-17 N. N.答案答案: :4.84.81010-17 -17 N N122Uqm.78【思維拓展】【思維拓展】10.(510.(5分分) )如圖所示,甲帶正電,乙是如圖所示,甲帶正電,乙是不帶電的絕緣物塊,甲乙疊放在一不帶電的絕緣物塊,甲乙疊放在一起,置于粗糙的水平地板上,地板起,置于粗糙的水平地板上,地板上方空間有垂直紙面向里的勻強磁上方空間有垂直紙面向里的勻強磁場,現用一水平恒力場,現用一水平恒力F F拉乙物塊,使甲、乙無相對滑動一拉乙物塊,使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動,在加速運動階段起向
45、左加速運動,在加速運動階段( )( )A A甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B B甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C C甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變D D乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小.79【解析】【解析】選選B.B.選擇兩個物體為整體,受到重力、支持力、選擇兩個物體為整體,受到重力、支持力、拉力、摩擦力和洛倫茲力作用,加速運動中,隨著速度拉力、摩擦力和洛倫茲力作用,加速運動中,隨著速度的增大,洛倫茲力增大,地面的摩擦力增大,所以合外的增大,洛倫茲力增大,地面的摩擦力增大,
46、所以合外力以及加速度越來越小,再隔離分析甲,受重力、支持力以及加速度越來越小,再隔離分析甲,受重力、支持力和摩擦力作用,合外力大小等于摩擦力的大小,由牛力和摩擦力作用,合外力大小等于摩擦力的大小,由牛頓第二定律可知,兩物體間摩擦力逐漸變小,頓第二定律可知,兩物體間摩擦力逐漸變小,B B對,對,A A、C C、D D錯錯. .8011.(511.(5分分) )如圖所示,勻強電場的方如圖所示,勻強電場的方向豎直向上,勻強磁場的方向垂向豎直向上,勻強磁場的方向垂直紙面向里,三個油滴直紙面向里,三個油滴a a、b b、c c帶帶有等量同種電荷,其中有等量同種電荷,其中a a靜止,靜止,b b向右做勻速
47、運動,向右做勻速運動,c c向左做勻速運向左做勻速運動,比較它們的重力動,比較它們的重力G Ga a、G Gb b、G Gc c間的關系,正確的是間的關系,正確的是( )( )A.GA.Ga a最大最大 B.GB.Gb b最大最大C.GC.Gc c最大最大 D.GD.Gb b最小最小.81【解析】【解析】選選B.B.由于由于a a靜止靜止,G,Ga a=qE,=qE,電場力向上電場力向上, ,帶正電荷,帶正電荷,由左手定則可知由左手定則可知,b,b受洛倫茲力方向向上受洛倫茲力方向向上,G,Gb b=qE+qvB=qE+qvB;c c受受洛倫茲力方向向下洛倫茲力方向向下,G,Gc c+qvB=q
48、E,+qvB=qE,由此可知由此可知,G,Gb bGGa aGGc c, ,故故B B正正確確. .8212.(1012.(10分分) )如圖所示,套在很長如圖所示,套在很長的絕緣直棒上的小球,其質量的絕緣直棒上的小球,其質量為為m m、帶電荷量為、帶電荷量為+q+q,小球可,小球可在棒上滑動,將此棒豎直放在在棒上滑動,將此棒豎直放在正交的勻強電場和勻強磁場中,正交的勻強電場和勻強磁場中,電場強度是電場強度是E E,磁感應強度是,磁感應強度是B B,小球與棒的動摩擦因數為小球與棒的動摩擦因數為,求小球由靜止沿棒下落到,求小球由靜止沿棒下落到具有最大加速度時的速度和所能達到的最大速度具有最大加速
49、度時的速度和所能達到的最大速度. .83【解析】【解析】小球向下運動時小球向下運動時, ,洛倫茲力水平向右洛倫茲力水平向右, ,電場力水電場力水平向左平向左, ,當此二力平衡時當此二力平衡時, ,小球的加速度最大小球的加速度最大, ,設此時速度設此時速度為為v,v,則則qvB=qE,qvB=qE,故故當當mg=Nmg=N時,小球達到最大速度時,小球達到最大速度v vm m. .其中其中N=qvN=qvm mB-qEB-qE所以所以mg=(qvmg=(qvm mB-qE)B-qE)答案答案: : Ev=.BmmgEv =+qBBmgE+qBBEB.84.85.86.874.(20094.(2009廣東高考廣東高考) )帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,會受到洛倫茲力的作用會受到洛倫茲力的作用. .下列表述正確的是下列表述正確的是( )( )A.A.洛倫茲力對帶電粒子做功洛倫茲力對帶電粒子做功B.B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C.C.洛倫茲力的大小與速度無關洛倫茲力的大小與
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