運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力_第1頁(yè)
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力_第2頁(yè)
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力_第3頁(yè)
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力_第4頁(yè)
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力_第5頁(yè)
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關(guān)于運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力電流是如何形成的?思考磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(電流)有力的作用,而電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成的,由此你會(huì)想到了什么?磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。電荷的定向移動(dòng)形成的第2頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

從宇宙深處射來(lái)的帶電粒子為什么只在南北兩極形成神秘莫測(cè)的極光?第3頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

電視機(jī)的內(nèi)部顯像管中,電子槍射出的是一束細(xì)細(xì)的電子束,為什么整個(gè)屏幕都能發(fā)光?若在電視機(jī)附近放置一個(gè)很強(qiáng)的磁鐵,電視畫面將會(huì)出現(xiàn)顏色失真的現(xiàn)象,這又是為什么?第4頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天§3.5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力第5頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第6頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第7頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第8頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第9頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天陰極射線管陰極陽(yáng)極熒光屏狹縫

若在陰陽(yáng)兩極間加上一高電壓,陰極中的熾熱的金屬絲發(fā)射出的電子束,將在熒光屏上激發(fā)出熒光。第10頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:沒有加磁場(chǎng)時(shí),電子束直線前進(jìn);加了磁場(chǎng)后,電子束的運(yùn)動(dòng)徑跡發(fā)生彎曲。第11頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天當(dāng)電子射線管的周圍不存在磁場(chǎng)時(shí),電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線當(dāng)電子射線管的周圍存在磁場(chǎng)時(shí),電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:第12頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天一、洛倫茲力1、運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力稱為洛侖茲力.2.洛倫茲力與安培力的關(guān)系:

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。第13頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天洛倫茲(1853—1928)洛倫茲,荷蘭物理學(xué)家,首先提出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀點(diǎn)。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論,提出了洛倫茲變換公式,1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛,荷蘭政府決定從1945年起,把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。第14頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天猜想:能不能用左手定則來(lái)判定?推理:我們?cè)?jīng)用左手定則判定安培力的方向。大量定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力,因此,可以用左手定則判定洛倫茲力的方向。洛侖茲力F洛的方向如何確定?思考第15頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天3、洛倫茲力的方向----左手定則v1、伸開左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線穿過(guò)手心,使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。2、如果運(yùn)動(dòng)的是負(fù)電荷,則四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。FFv第16頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天洛倫茲力的方向:vF洛vF洛第17頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天SN

第18頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天NS下圖中電子束的偏轉(zhuǎn)方向?實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。第19頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天思考與討論如圖所示,若將電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)的方向同時(shí)反向,則洛倫茲力的方向是不是也跟著反向?結(jié)論:當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)反向時(shí),洛倫茲力方向不變。vF洛第20頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第21頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【典例1】(2010·蕪湖高二檢測(cè))勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,受到洛倫茲力F的方向如圖所示,則該粒子所帶電性和運(yùn)動(dòng)方向可能是A.粒子帶負(fù)電,向下運(yùn)動(dòng)B.粒子帶正電,向左運(yùn)動(dòng)C.粒子帶負(fù)電,向上運(yùn)動(dòng)D.粒子帶正電,向右運(yùn)動(dòng)【思路點(diǎn)撥】應(yīng)用左手定則判斷洛倫茲力的方向時(shí),四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向,或指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向.第22頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A.據(jù)左手定則,讓磁感線穿過(guò)掌心,拇指指向F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(yùn)動(dòng)或粒子帶負(fù)電向下運(yùn)動(dòng),故A正確,C錯(cuò)誤;而粒子左右運(yùn)動(dòng)不受力,故B、D錯(cuò)誤,正確答案是A.第23頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【變式訓(xùn)練1】(2010·湛江高二檢測(cè))如圖所示,一陰極射線管,左側(cè)不斷有電子射出,若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時(shí),發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下彎曲,則()A.導(dǎo)線中的電流從A到BB.導(dǎo)線中的電流從B到AC.若要使電子束的徑跡向上彎曲,可以改變AB中的電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)D.電子束的徑跡與AB中的電流方向無(wú)關(guān)第24頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選B、C.電子在通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),無(wú)論直導(dǎo)線中的電流方向如何,電子的運(yùn)動(dòng)速度都是和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直.根據(jù)左手定則,由于是負(fù)電荷,四指應(yīng)指向左方,根據(jù)電子的偏轉(zhuǎn)方向可以確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮鶕?jù)安培定則,導(dǎo)線中的電流方向?yàn)锽到A.如果導(dǎo)線中的電流方向相反,則其產(chǎn)生磁場(chǎng)方向也相反,會(huì)影響到電子的偏轉(zhuǎn)方向,所以本題的正確選項(xiàng)是B、C.第25頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天1、下列各圖中帶電粒子剛剛進(jìn)入磁場(chǎng),試判斷這時(shí)粒子所受洛倫茲力的方向×××××××××+×××××××××VV+VVV+VFL+V垂直紙面向外垂直紙面向里+VFLFLFLFL=0FL=0課堂練習(xí):第26頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

【變式訓(xùn)練2】為了研究某種放射源發(fā)出的未知射線,物理探究者把放射源置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,射線分裂成a、b、c三束,請(qǐng)分析三束射線的電性。a:帶正電b:帶負(fù)電C:電中性第27頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天研究表明,洛倫茲力的大小與電荷的運(yùn)動(dòng)速度、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱以及二者的方向有關(guān)。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力就是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。思考與討論洛倫茲力的大小又與什么因素有關(guān)?第28頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

?既然安培力是導(dǎo)體中所有運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。安培力大小等于各個(gè)帶電粒子所受洛倫茲力的合力。我們?nèi)绾斡蒄=BIL推導(dǎo)出單個(gè)粒子所受洛倫茲力的大小公式?說(shuō)說(shuō)你的大致思路。vF洛倫茲力大小的推導(dǎo):第29頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天s

若導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n個(gè)帶電粒子,粒子的電荷量為q,定向移動(dòng)速度為v,導(dǎo)體橫截面積為S,則導(dǎo)體中電流為導(dǎo)體長(zhǎng)度為L(zhǎng),則導(dǎo)體中帶電粒子個(gè)數(shù)為

若把上述導(dǎo)體垂直放入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,安培力大小等于各個(gè)帶點(diǎn)粒子所受洛倫茲力的合力,則每個(gè)粒子所受洛倫茲力大小為vLIS

I=nqvSN=nSL(vB)第30頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天洛侖茲力的特點(diǎn)1、洛倫茲力的大?。海?)v∥B,F(xiàn)洛=0;(2)v⊥B,F(xiàn)洛=qvB2、洛倫茲力的方向:F洛⊥BF洛⊥vF洛⊥v、B平面3、洛倫茲力的效果:只改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的方向,不改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的大小。重要結(jié)論:洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功?。?)v與B成θ時(shí),F(xiàn)洛=qvBsinθv⊥v∥第31頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天小結(jié)1、洛倫茲力:運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2、洛倫茲力方向的判斷:左手定則F⊥V,F(xiàn)⊥B,F(xiàn)⊥V、B

所在的平面負(fù)電荷的方向與正電荷的相反3、洛倫茲力的大小:VB第32頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第33頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第34頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第35頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第36頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

電荷在電場(chǎng)中一定要受到電場(chǎng)力的作用運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中不一定要受到洛倫茲力的作用電場(chǎng)力F=qE洛倫茲力F=qvB電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向平行洛倫茲力方向與磁場(chǎng)方向垂直電場(chǎng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷不一定做功洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷一定不做功思考與討論

你能指出電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電荷作用力的不同嗎?1、大小的不同:2、方向的不同:3、作用關(guān)系的不同:4、做功的不同:第37頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【典例2】(2009·廣東高考)如圖所示,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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑.在滑塊下滑的過(guò)程中,下列判斷正確的是A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D.B很大時(shí),滑塊可能靜止于斜面上第38頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【思路點(diǎn)撥】求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn):第39頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.據(jù)左手定則可知,滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力,C對(duì).隨著滑塊速度的變化,洛倫茲力大小變化,它對(duì)斜面的壓力大小發(fā)生變化,故滑塊受到的摩擦力大小變化,A錯(cuò).B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(jù)動(dòng)能定理,滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能就越小,B錯(cuò).由于開始時(shí)滑塊不受洛倫茲力就能下滑,故B再大,滑塊也不可能靜止在斜面上,D錯(cuò).第40頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【變式訓(xùn)練3】(2010·臺(tái)州高二檢測(cè))質(zhì)量為0.1g的小物塊,帶有5×10-4C的電荷量,放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上,整個(gè)斜面置于0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向如圖所示,物塊由靜止開始下滑,滑到某一位置時(shí),物塊開始離開斜面(設(shè)斜面足夠長(zhǎng),g=10m/s2)問:(1)物塊帶電性質(zhì)?(2)物塊離開斜面時(shí)的速度為多少?(3)物塊在斜面上滑行的最大距離是多少?第41頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】(1)由左手定則可知物塊帶負(fù)電荷.(2)當(dāng)物塊離開斜面時(shí),物塊對(duì)斜面壓力為0,受力如圖所示,則:qvB-mgcos30°=0,解得v=3.46m/s.(3)由動(dòng)能定理得:mgsin30°·L=mv2,解得物塊在斜面上滑行的最大距離L=1.2m.第42頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天電視顯像管的工作原理

電視顯像管應(yīng)用了電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)原理。電子束射向熒光屏就能發(fā)光,一束電子束只能使熒光屏上的一個(gè)點(diǎn)發(fā)光,而通過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈中磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)就可以使整個(gè)熒光屏發(fā)光。第43頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天顯像管的工作原理

1、電子束是怎樣實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的?思考與討論2、在圖2.4-3中,如圖所示(1)要是電子打在A點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?(2)要是電子打在B點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?(3)要是電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點(diǎn)移動(dòng),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化?3、電子打在熒光屏上只能有一個(gè)亮點(diǎn),為什么整個(gè)熒光屏都能發(fā)光能?第44頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天電視顯像管中的掃描

在電視顯像管的偏轉(zhuǎn)區(qū)中存在水平方向和豎直方向強(qiáng)弱和方向都在不斷變化的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),于是,電子槍發(fā)出的電子束在熒光屏上的發(fā)光點(diǎn)不斷移動(dòng),對(duì)圖像進(jìn)行掃描,掃描的路線如圖所示,從a開始,逐行進(jìn)行,直到b,且每秒要進(jìn)行50場(chǎng)掃描,結(jié)果,我們就感覺到熒光屏上整個(gè)都發(fā)光了。第45頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天太陽(yáng)磁暴地磁場(chǎng)的磁層分布圖第46頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天宇宙射線

從太陽(yáng)或其他星體上,時(shí)刻都有大量的高能粒子流放出,稱為宇宙射線。這些高能粒子流若都到達(dá)地球,將對(duì)地球上的生物帶來(lái)危害。但由于地球周圍存在磁場(chǎng),在洛倫茲力的作用下,改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,從而對(duì)宇宙射線起了一定的阻擋作用。第47頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天宇宙射線第48頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天1.(2010·廣州高二檢測(cè))下列哪種力是洛倫茲力()A.電荷間的相互作用力B.電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力C.磁鐵對(duì)電流的作用力D.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力【解析】選D.電荷間的相互作用力是庫(kù)侖力,電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力是庫(kù)侖力,磁鐵對(duì)電流的作用力是安培力,磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力是洛倫茲力,選D.課堂訓(xùn)練第49頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天2.(2010·揭陽(yáng)高二檢測(cè))以下關(guān)于洛倫茲力的各種說(shuō)法中正確的是()A.電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力作用B.運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力作用C.洛倫茲力對(duì)電荷永遠(yuǎn)不做功D.洛倫茲力的方向總是垂直于磁場(chǎng)方向和電荷速度方向所構(gòu)成的平面第50頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選C、D.靜止的電荷不受洛倫茲力作用,運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時(shí),不受洛倫茲力,A、B錯(cuò),由左手定則知道洛倫茲力的方向總是垂直于磁場(chǎng)方向和電荷速度方向所構(gòu)成的平面,所以洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功,C、D對(duì).第51頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天3.如圖所示,從電子射線管的陰極A(與電源的負(fù)極相連)發(fā)射出的電子束經(jīng)過(guò)圖示的磁場(chǎng)時(shí)由于受到洛倫茲力的作用,電子束將_________.(選填“向上”、“向下”或“不”)偏轉(zhuǎn).第52頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】蹄形磁鐵(外部)的磁感線從N極指向S極,從電子射線管的陰極A(與電源的負(fù)極相連)發(fā)射出的電子束由A到B的過(guò)程中,依據(jù)左手定則,四指指向電子運(yùn)動(dòng)的相反方向,磁感線從掌心穿過(guò),可以判斷電子所受洛倫茲力方向向下,電子束向下偏轉(zhuǎn).答案:向下第53頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天4.(2010·平遙高二檢測(cè))對(duì)陰極射線管的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.陰極射線管是用來(lái)觀察電子束運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置B.借助陰極射線管我們可以看到每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡C.陰極射線管內(nèi)部抽成真空D.陰極射線管工作時(shí),它的陰極和陽(yáng)極之間存在強(qiáng)電場(chǎng)第54頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選B.陰極射線管是用來(lái)觀察電子束運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置,陰極射線管內(nèi)部抽成真空,陰極射線管工作時(shí),它的陰極產(chǎn)生電子,陰極和陽(yáng)極之間存在強(qiáng)電場(chǎng)用來(lái)加速電子,運(yùn)動(dòng)的電子周圍加上垂直于運(yùn)動(dòng)方向的磁場(chǎng)后,受到洛倫茲力,而發(fā)生偏轉(zhuǎn),借助陰極射線管我們可以看到整束電子的運(yùn)動(dòng)軌跡,但是看不到某個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡,A、C、D正確,B錯(cuò).第55頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天5.(2010·杭州高二檢測(cè))每時(shí)每刻都有大量宇宙射線向地球射來(lái),地磁場(chǎng)可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,使它們不能到達(dá)地面,這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義.假設(shè)有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來(lái),在地磁場(chǎng)的作用下,它將()A.向東偏轉(zhuǎn)B.向南偏轉(zhuǎn)C.向西偏轉(zhuǎn)D.向北偏轉(zhuǎn)第56頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選A.赤道附近的地磁場(chǎng)方向水平向北,一個(gè)帶正電的射線粒子豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí),據(jù)左手定則可以確定,它受到水平向東的洛倫茲力,故它向東偏轉(zhuǎn),A正確.第57頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天6.(2010·西安高二檢測(cè))關(guān)于洛倫茲力,下列說(shuō)法正確的是()A.帶電粒子在磁場(chǎng)中一定會(huì)受到洛倫茲力的作用B.若帶電粒子在某點(diǎn)受到洛倫茲力的作用,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零C.洛倫茲力不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度D.僅受洛倫茲力作用(重力不計(jì))的運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)能一定不改變第58頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選B、D.由左手定則可知洛倫茲力方向時(shí)刻與速度方向垂直,所以永遠(yuǎn)不做功,不會(huì)改變速度大小,但是會(huì)改變速度方向,C錯(cuò),D對(duì),靜止的帶電粒子或運(yùn)動(dòng)方向平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的粒子不受洛倫茲力,A錯(cuò),受到洛倫茲力作用說(shuō)明處在磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于0,B對(duì).第59頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天7.(2010·宿遷高二檢測(cè))在以下幾幅圖中,洛倫茲力的方向判斷不正確的是()第60頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選C.由左手定則可知,四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)的反方向,讓磁感線從掌心穿過(guò),大拇指指向所受洛倫茲力的方向,A、B、D正確,電荷運(yùn)動(dòng)方向平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向時(shí),洛倫茲力為0,C錯(cuò).第61頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天試證明:帶電粒子具有速度時(shí),才能沿著圖示虛線路徑通過(guò)這個(gè)速度選擇器?!菊n堂練習(xí)】:××××××××v

速度選擇器8.(課本98頁(yè)第三題)在如圖所示的平行板器件中,電場(chǎng)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(lái),所以叫做速度選擇器。第62頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天對(duì)速度選擇器的說(shuō)明:1、與帶電粒子的正、負(fù)、電荷量的多少無(wú)關(guān),只要滿足v=E/B就能通過(guò)。2、對(duì)進(jìn)入的方向有要求3、電場(chǎng)、磁場(chǎng)同時(shí)反向,仍能使用第63頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(2)若A、B兩板相距為d,板間的磁場(chǎng)按勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng),該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)是多大?(提示:復(fù)習(xí)第二章第二節(jié)電動(dòng)勢(shì)的有關(guān)知識(shí)。)9、(課本98頁(yè)第4題)如圖所示,磁流體發(fā)電機(jī)是一項(xiàng)新興技術(shù),它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng),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(chǎng),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(gè)直流電源的兩個(gè)電極。(1)圖中A、B板哪一個(gè)是發(fā)電機(jī)的正極。NSNSNSNS第64頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天1.(2010·紹興高二檢測(cè))(5分)關(guān)于運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力,下列說(shuō)法中正確的是()A.運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方,一定受到洛倫茲力的作用B.運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度D.運(yùn)動(dòng)電荷受到洛倫茲力時(shí),電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不可能平行課下訓(xùn)練第65頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選D.在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方,運(yùn)動(dòng)電荷速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時(shí),不受洛倫茲力,A、B錯(cuò),洛倫茲力與速度垂直,不改變速度大小,但會(huì)改變速度方向,C錯(cuò),運(yùn)動(dòng)電荷受到洛倫茲力時(shí),電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不可能平行,D對(duì).第66頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天2.(2010·蘭州高二檢測(cè))(5分)蘭州市在無(wú)風(fēng)的時(shí)候,雨滴是豎直下落的,若雨滴帶正電,則它的下落方向?qū)⑵?)A.東方B.西方C.南方D.北方【解析】選A.中國(guó)蘭州處在地球的北半球,地磁場(chǎng)的方向由南向北斜向下,由左手定則可以判定,當(dāng)帶正電的雨滴豎直下落時(shí),所受洛倫茲力方向向東,A對(duì).第67頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天3.(2010·福建師大附中高二檢測(cè))(5分)如圖所示,一個(gè)帶正電的物體,從固定的粗糙斜面頂端沿斜面滑到底端時(shí)的速度為v,若加上一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則物體沿斜面滑到底端時(shí)的速度()A.變小B.變大C.不變D.不能確定【解析】選B.加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到一個(gè)垂直斜面向上的洛倫茲力,物體對(duì)斜面的壓力變小,所受摩擦力變小,克服摩擦力做功減少,由動(dòng)能定理知,加上磁場(chǎng)后,物體到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能變大,速度變大,B正確.第68頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第69頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天4.(2009·廣東高考)帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是()A.洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能C.洛倫茲力的大小與速度無(wú)關(guān)D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向【解析】選B.帶電粒子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力始終與其運(yùn)動(dòng)方向垂直,故洛倫茲力不會(huì)對(duì)帶電粒子做功,即不改變帶電粒子的動(dòng)能,或不改變帶電粒子的速度大小,只改變其速度方向,A、D錯(cuò),B對(duì).據(jù)F=qvB知,洛倫茲力大小與帶電粒子的速度大小有關(guān),C錯(cuò).第70頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天5.(2009·南京高二檢測(cè))以下說(shuō)法正確的是()A.電荷處于磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力B.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力C.洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功D.洛倫茲力可以改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小【解析】選C.只有運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與磁場(chǎng)不平行時(shí),運(yùn)動(dòng)電荷才會(huì)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(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永不做功,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確.第71頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天6.關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子速度v三者方向之間的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F、v,但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B【解析】選B.本題考查公式F=qvB中各物理量的關(guān)系.由左手定則可知F⊥B,F⊥v,B與v可以不垂直,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.第72頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天7.如圖所示為電視機(jī)顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖,當(dāng)線圈通以圖示的直流電時(shí),一束沿著管頸軸線射向紙內(nèi)的電子將()A.向上偏轉(zhuǎn)B.向下偏轉(zhuǎn)C.向左偏轉(zhuǎn)D.向右偏轉(zhuǎn)第73頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選D.據(jù)安培定則可知,兩組線圈的N極均在上方,S極在下方,故偏轉(zhuǎn)線圈在管頸內(nèi)軸線處形成豎直向下的磁場(chǎng),再據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)方向和左手定則可確定運(yùn)動(dòng)的電子向右發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A、B、C錯(cuò),D對(duì).第74頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天8.(5分)如圖所示,一個(gè)帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若小帶電體的質(zhì)量為m,為了使它對(duì)水平絕緣面正好無(wú)壓力,應(yīng)該()A.使B的數(shù)值增大B.使磁場(chǎng)以速率,向上移動(dòng)C.使磁場(chǎng)以速率,向右移動(dòng)D.使磁場(chǎng)以速率,向左移動(dòng)第75頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選D.為使小球?qū)ζ矫鏌o(wú)壓力,則應(yīng)使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力,磁場(chǎng)不動(dòng)而只增大B,靜止電荷在磁場(chǎng)里不受洛倫茲力,故A不可能;磁場(chǎng)向上移動(dòng)相當(dāng)于電荷向下運(yùn)動(dòng),受洛倫茲力向右,不可能平衡重力;磁場(chǎng)以v向右移動(dòng),等同于電荷以速率v向左運(yùn)動(dòng),此時(shí)洛倫茲力向下,也不可能平衡重力.故B、C也不對(duì);磁場(chǎng)以v向左移動(dòng),等同于電荷以速率v向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)洛倫茲力向上.當(dāng)qvB=mg時(shí),帶電體對(duì)絕緣水平面無(wú)壓力,則,選項(xiàng)D正確.第76頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天9.(10分)一初速度為零的質(zhì)子,經(jīng)過(guò)電壓為1880V的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為5.0×10-4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,質(zhì)子受到的洛倫茲力多大?(質(zhì)子質(zhì)量m=1.67×10-27kg,g=10m/s2)【解析】質(zhì)子的初速度為零,由動(dòng)能定理,則有Uq=mv2可得質(zhì)子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速率v==6.0×105m/s由于質(zhì)子是垂直進(jìn)入磁場(chǎng)的,按照洛倫茲力的計(jì)算公式可以得到F=qvB=1.6×10-19×6.0×105×5.0×10-4N=4.8×10-17N.答案:4.8×10-17N第77頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【思維拓展】10.(5分)如圖所示,甲帶正電,乙是不帶電的絕緣物塊,甲乙疊放在一起,置于粗糙的水平地板上,地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)用一水平恒力F拉乙物塊,使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)一起向左加速運(yùn)動(dòng),在加速運(yùn)動(dòng)階段()A.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C.甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變D.乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小第78頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選B.選擇兩個(gè)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(yùn)動(dòng)中,隨著速度的增大,洛倫茲力增大,地面的摩擦力增大,所以合外力以及加速度越來(lái)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,由牛頓第二定律可知,兩物體間摩擦力逐漸變小,B對(duì),A、C、D錯(cuò).第79頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天11.(5分)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷,其中a靜止,b向右做勻速運(yùn)動(dòng),c向左做勻速運(yùn)動(dòng),比較它們的重力Ga、Gb、Gc間的關(guān)系,正確的是()A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小第80頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】選B.由于a靜止,Ga=qE,電場(chǎng)力向上,帶正電荷,由左手定則可知,b受洛倫茲力方向向上,Gb=qE+qvB;c受洛倫茲力方向向下,Gc+qvB=qE,由此可知,Gb>Ga>Gc,故B正確.第81頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天12.(10分)如圖所示,套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的小球,其質(zhì)量為m、帶電荷量為+q,小球可在棒上滑動(dòng),將此棒豎直放在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度是E,磁感應(yīng)強(qiáng)度是B,小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求小球由靜止沿棒下落到具有最大加速度時(shí)的速度和所能達(dá)到的最大速度.第82頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天【解析】小球向下運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力水平向右,電場(chǎng)力水平向左,當(dāng)此二力平衡時(shí),小球的加速度最大,設(shè)此時(shí)速度為v,則qvB=qE,故當(dāng)mg=μN(yùn)時(shí),小球達(dá)到最大速度vm.其中N=qvmB-qE所以mg=μ(qvmB-qE)答案:

第83頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

1、帶電量為+q的粒子,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),下面說(shuō)法正確的是()

A、只要速度大小相同,所受的洛倫茲力就相同

B、如果把+q改為-q,且速度反向大小不變,則所受的洛倫茲力大小、方向均不變

C、只要帶電粒子在磁

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