【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】第10天磁場對通電導線的作用力（預習篇）目錄新知導航：熟悉課程內容、掌握知識脈絡基礎知識：知識點全面梳理，掌握必備小試牛刀：基礎題+中等難度題，合理應用安培力方向的判定安培力的大小的確定安培力作用下的平衡問題一、洛倫茲力的方向和大小1．洛倫茲力(1)定義：運動電荷在磁場中受到的力．(2)與安培力的關系：通電導線在磁場中受到的安培力是洛倫茲力的宏觀表現．2．洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內，讓磁感線從掌心垂直進入，并使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向．負電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反．3．洛倫茲力的大小(1)當v與B成θ角時，F＝qvBsinθ.(2)當v⊥B時，F＝qvB.(3)當v∥B時，F＝0.二、電子束的磁偏轉1．顯像管的構造：如圖所示，由電子槍、偏轉線圈和熒光屏組成．2．顯像管的原理(1)電子槍發射高速電子．(2)電子束在磁場中偏轉．(3)熒光屏被電子束撞擊時發光．3．掃描：在偏轉區的水平方向和豎直方向都有偏轉磁場，其方向、強弱都在不斷變化，使得電子束打在熒光屏上的光點從上向下、從左向右不斷移動．1.（多選）如圖，運動電荷在勻強磁場中所受洛倫茲力方向是垂直紙面向外的是（

）A． B．C． D．【答案】CD【詳解】A．電荷所受洛倫茲力方向是向上，故A錯誤；B．電荷所受洛倫茲力方向是垂直紙面向里，故B錯誤；C．電荷所受洛倫茲力方向是垂直紙面向外，故C正確；D．電荷所受洛倫茲力方向是垂直紙面向外，故D正確。故選CD。2.如圖所示，各圖中的勻強磁場的磁感應強度均為B，帶電粒子的速率均為v，帶電荷量均為q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并指出洛倫茲力的方向．答案(1)qvB垂直于v指向左上方(2)eq\f(1,2)qvB垂直紙面向里(3)qvB垂直紙面向里(4)qvB垂直于v指向左上方解析(1)因v⊥B，所以F＝qvB，方向垂直于v指向左上方．(2)v與B的夾角為30°，將v分解成垂直磁場的分量和平行磁場的分量，v⊥＝vsin30°，F＝qvBsin30°＝eq\f(1,2)qvB，方向垂直紙面向里．(3)因v⊥B，所以F＝qvB，由左手定則判斷出洛倫茲力的方向垂直紙面向里．(4)因v⊥B，所以F＝qvB，方向垂直于v指向左上方．3．下列說法正確的是（

）A．運動電荷在磁場中某點受到洛倫茲力為零，則該點的磁感應強度一定為零B．通電導線所受的安培力一定垂直于磁感應強度C．洛倫茲力可能做功也可能不做功D．磁感應強度的方向即為運動電荷受到的安培力的方向【答案】B【詳解】A．運動電荷在磁場中某點受到洛倫茲力為零，該點的磁感應強度不一定為零，因為可能是運動電荷的速度方向與該點的磁感應強度方向平行，故A錯誤；B．根據左手定則可知，通電導線所受的安培力一定垂直于磁感應強度，故B正確；C．洛倫茲力總是與速度方向垂直，所以洛倫茲力總是不做功，故C錯誤；D．磁感應強度的方向與運動電荷受到的洛倫茲力方向垂直，故D錯誤。故選B。4．初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導線的方向射出，直導線中電流方向與電子初速度方向如圖，則（）A．電子將向左偏轉 B．電子將向右偏轉C．電子所受洛倫茲力變小 D．電子所受洛倫茲力大小不變【答案】BC【解析】AB．由安培定則可知導線右側的磁場方向垂直紙面向里，根據左手定則可知運動電子所受洛倫茲力方向向右，因此電子將向右偏轉，A錯誤，B正確；CD．洛倫茲力不做功，電子的速率不變，根據F洛=Bvq，B變小，F洛變小，D錯誤，C正確。故選BC。5．如圖所示，空間存在垂直于紙面向里的磁感應強度為的勻強磁場，場內有一絕緣的足夠長的直桿，它與水平面的傾角為，一帶電量為、質量為的小球套在直桿上，從A點由靜止沿桿下滑，小球與桿之間的動摩擦因數為，在小球以后的運動過程中，下列說法正確的是（）A．小球的加速度一直在減小B．小球的速度先增大后不變C．小球下滑的最大加速度為D．小球下滑的最大速度【答案】BC【分析】小球從A點由靜止沿桿下滑，受到重力、支持力、洛倫茲力、摩擦力，根據牛頓第二定律表示出加速度，進而分析出最大速度和最大加速度及加速度的變化過程。【解析】小球開始下滑時有又由牛頓第二定律得隨v增大，a增大，當時，a達最大值，此時洛倫茲力等于mgcosθ，支持力等于0，此后隨著速度增大，洛倫茲力增大，支持力反向增大又此后下滑過程中有隨v增大，a減小，當時，，此時達到平衡狀態，速度不變。所以整個過程中，v先一直增大后不變；a先增大后減小。BC正確；AD錯誤。故選BC。6．圖示，在一個長直螺線管的兩個接線端a、b上接一個的交變電流，一個電子沿螺線管的中心軸線飛入螺線管內，不計重力，那么該電子在管中的運動情況將是（）

A．電子在螺線管內做圓周運動B．電子沿螺線管中心軸做勻速直線運動C．電子沿螺線管中心軸先是加速前進，然后減速前進，接著又加速前進，再減速前進，如此反復地變速前進D．電子偏離中心軸【答案】B【詳解】根據安培定則，螺線管的中心軸的磁場方向與中心軸平行；由于電子的速度方向與磁場方向共線，故洛倫茲力為零，電子沿螺線管中心軸做勻速直線運動。故選B。7．在利用電子射線管探究洛侖茲力的方向實驗中，接通電源后，電子射線由陰極沿軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線。現要使亮線往下偏，所加磁場方向應沿（）A．軸 B．軸 C．軸 D．軸【答案】B【詳解】由于電子帶負電，運動方向沿軸方向，要使亮線往下偏，則洛倫茲力向下，根據左手定則可知，所加磁場方向應沿軸。故選B。8．某科學考察隊在地球的兩極地區進行科學觀測時，發現帶電的太空微粒平行于地面進入兩極區域上空，受空氣和地磁場的影響分別留下的一段彎曲的軌跡，若垂直地面向下看，粒子在地磁場中的軌跡如圖甲、乙所示，則（

）A．圖甲表示在地球的南極處，圖乙表示在地球的北極處B．圖甲飛入磁場的粒子帶正電，圖乙飛入磁場的粒子帶負電C．甲、乙兩圖中，帶電粒子受到的洛倫茲力都是越來越大D．甲、乙兩圖中，帶電粒子動能都是越來越小，但洛倫茲力做正功【答案】A【分析】考查左手定則的應用。【詳解】A．垂直地面向下看由于地球的南極處的磁場向上，地球北極處的磁場方向向下，故A正確；B．由左手定則可得，甲圖中的磁場的方向向上，偏轉的方向向右，所以飛入磁場的粒子帶正電；同理由左手定則可得乙圖中飛入磁場的粒子也帶正電，故B錯誤；C．從圖中可知，粒子在運動過程中，可能受到空氣的阻力對粒子做負功，所以其動能減小，運動的半徑減小，根據公式帶電粒子受到的洛倫茲力都是越來越小，故C錯誤；D．由于粒子受到的洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，故D錯誤。9．如圖甲所示，帶電小球以一定的初速度豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為