第十一單元

磁場第29講

磁場對運(yùn)動電荷（帶電體）的作用知識自查必備核心考點(diǎn)探究教師備用習(xí)題作業(yè)手冊一、洛倫茲力、洛倫茲力的方向1.洛倫茲力的定義：__________垂直在磁場中受到的力稱為洛倫茲力.運(yùn)動電荷

二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動1.兩種特殊運(yùn)動

勻速直線

勻速圓周

【辨別明理】1.帶電粒子在磁場中運(yùn)動時一定會受到磁場力的作用.

(

)

×2.洛倫茲力的方向在特殊情況下可能與帶電粒子的速度方向不垂直.

(

)

×

×4.粒子在只受洛倫茲力作用時運(yùn)動的速度不變.

(

)

×5.由于安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以洛倫茲力也可能做功.

(

)

×6.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，其運(yùn)動半徑與帶電粒子的比荷有關(guān).

(

)

√考點(diǎn)一

洛倫茲力的理解與計算

2.洛倫茲力與安培力的聯(lián)系及區(qū)別（1）安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，二者是相同性質(zhì)的力，都是磁場力.（2）安培力可以做功，而洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功.3.洛倫茲力的特點(diǎn)（1）利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，注意區(qū)分正、負(fù)電荷.（2）運(yùn)動電荷在磁場中不一定受洛倫茲力的作用.（3）洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，洛倫茲力一定不做功.

AA.電子將向下偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動的半徑逐漸變大B.電子將向上偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動的半徑逐漸變小C.電子將向上偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動的半徑逐漸變大D.電子將向下偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動的半徑逐漸變小[解析]

根據(jù)左手定則可知，小球剛進(jìn)入磁場時受到的洛倫茲力水平向右，A正確；小球受到洛倫茲力和重力的作用，合力不為零且洛倫茲力隨速度變化而變化，則小球運(yùn)動過程中速度和加速度都在變，B、C錯誤；洛倫茲力始終與速度方向垂直，不做功，D錯誤.

BD

洛倫茲力與電場力的比較洛倫茲力電場力產(chǎn)生條件電荷處在電場中大小方向正電荷受力與電場方向相同，負(fù)電荷受力與電場方向相反做功情況任何情況下都不做功可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功考點(diǎn)二

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動

B

BA.該微粒帶負(fù)電B.碰撞后，新微粒運(yùn)動的軌跡半徑不變C.碰撞后，新微粒運(yùn)動的周期不變D.碰撞后，新微粒在磁場中受到的洛倫茲力變大

考點(diǎn)三

洛倫茲力作用下帶電體的運(yùn)動帶電體做變速直線運(yùn)動時，隨著速度大小的變化，洛倫茲力的大小也會發(fā)生變化，與接觸面間的彈力也會隨著變化（若接觸面粗糙，摩擦力也跟著變化，從而加速度發(fā)生變化），最后若彈力減小到0，帶電體離開接觸面.

（1）判斷小球帶何種電荷；[答案]

正電荷[解析]

根據(jù)題意，小球下滑過程中受到的洛倫茲力方向垂直斜面向上，根據(jù)左手定則可知小球帶正電荷.（2）求小球沿斜面下滑的最大速度；

[解析]

當(dāng)小球剛下滑至分界線時，對斜面的壓力恰好為0，然

BCA.&1&

B.&2&

C.&3&

D.&4&

教師備用習(xí)題1.如圖所示,在赤道處,將一小球向東水平拋出,落地點(diǎn)為a;給小球帶上電荷后,仍以原來的速度拋出,考慮地磁場的影響,下列說法正確的是(

)A.無論小球帶何種電荷,小球落地時的速度的大小相等B.無論小球帶何種電荷,小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能不守恒C.若小球帶負(fù)電荷,小球會落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)D.若小球帶正電荷,小球仍會落在a點(diǎn)教師備用習(xí)題考點(diǎn)一洛倫茲力的理解與計算A教師備用習(xí)題[解析]無論小球帶何種電荷,小球在磁場中運(yùn)動時受洛倫茲力方向與速度方向垂直,則洛倫茲力不做功,只有重力做功,機(jī)械能守恒,則落地時的速度的大小相等,選項A正確,B錯誤;若小球帶負(fù)電荷,根據(jù)左手定則可知小球受斜向左下方的洛倫茲力,這樣小球偏折更厲害,會落在a的左側(cè),選項C錯誤;若小球帶正電荷,根據(jù)左手定則可知小球受斜向右上方的洛倫茲力,這樣小球會飛的更遠(yuǎn),落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn),選項D錯誤.

教師備用習(xí)題考點(diǎn)二帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動C

教師備用習(xí)題3.初速度為v0的電子沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出,直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動方向如圖所示,則(

)A.電子將向右偏轉(zhuǎn),速率不變B.電子將向左偏轉(zhuǎn),速率改變C.電子將向左偏轉(zhuǎn),速率不變D.電子將向右偏轉(zhuǎn),速率改變教師備用習(xí)題A[解析]由安培定則可判定直導(dǎo)線右側(cè)磁場的方向為垂直紙面向里,根據(jù)左手定則可判定電子所受的洛倫茲力向右,由于洛倫茲力不做功,故電子動能不變,速率不變.教師備用習(xí)題4.一個質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的圓環(huán)套在水平且足夠長的粗糙絕緣桿上,整個裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)給圓環(huán)向左的初速度v0,以后的運(yùn)動過程中圓環(huán)運(yùn)動的速度—時間圖像可能是(

)考點(diǎn)三洛倫茲力作用下帶電體的運(yùn)動C

教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題5.如圖所示,足夠長的絕緣豎直桿處于正交的勻強(qiáng)電磁場中,電場方向水平向左、場強(qiáng)大小為E,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m.電荷量為-q(q>0)的小圓環(huán)套在桿上(環(huán)內(nèi)徑略大于桿的直徑)無初速度下滑.若重力加速度大小為g,圓環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ(μqE<mg),圓環(huán)電荷量不變,則能反映圓環(huán)下滑過程中速度v隨時間t變化關(guān)系的圖像是(

)D[解析]速度較小時,對圓環(huán)受力分析有mg-μ(Eq-qvB)=ma,隨著速度增大,加速度逐漸增大,當(dāng)Eq=qvB時,加速度為重力加速度,之后,洛倫茲力大于電場力,有mg-μ(qvB-Eq)=ma,隨著速度增大,加速度逐漸減小,速度增大,直到加速度為零時,速度最大,最終做勻速運(yùn)動.故選項D正確.教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題

ABD

教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題7.如圖所示,足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中固定一光滑斜面,A、B兩物塊疊放在斜面上,A帶正電,B不帶電且上表面絕緣.在t=0時刻,釋放兩物塊,A、B由靜止開始一起沿斜面向下運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是 (

)A.A所受洛倫茲力大小與時間t成正比關(guān)系B.A對B的壓力大小與時間t成反比關(guān)系C.A、B間的摩擦力越來越小D.斜面傾角越大,A、B一起沿斜面運(yùn)動的位移越大A

教師備用習(xí)題作業(yè)手冊◆

基礎(chǔ)鞏固練

◆1.（多選）有兩個粒子，電荷量相同，在同一勻強(qiáng)磁場中受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是(

)

CDA.若速率相等，則運(yùn)動的半徑必相等B.若動能相等，則周期必相等C.若質(zhì)量相等，則周期必相等D.若動量大小相等，則運(yùn)動的半徑必相等123456789101112

1234567891011122.（多選）[2023·河北石家莊模擬]

科學(xué)家常在云室中加入鉛板以降低運(yùn)動粒子的速度.如圖所示為物理學(xué)家安德森拍下的正電子在云室中運(yùn)動的徑跡，已知云室加垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，由圖可以判定(

)

ACA.勻強(qiáng)磁場方向向外B.正電子由上而下穿過鉛板C.正電子在鉛板上、下磁場中運(yùn)動的角速度相同D.正電子在鉛板上、下磁場中運(yùn)動的動量大小相等123456789101112

1234567891011123.[2023·海南卷]

如圖所示，帶正電的小球豎直向下射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，關(guān)于小球運(yùn)動和受力說法正確的是(

)

AA.小球剛進(jìn)入磁場時受到的洛倫茲力水平向右B.小球運(yùn)動過程中的速度不變C.小球運(yùn)動過程的加速度保持不變D.小球受到的洛倫茲力對小球做正功123456789101112[解析]

根據(jù)左手定則可知，小球剛進(jìn)入磁場時受到的洛倫茲力水平向右，A正確；小球受到洛倫茲力和重力的作用，合力不為零且洛倫茲力隨速度變化而變化，則小球運(yùn)動過程中速度和加速度都在變，B、C錯誤；洛倫茲力始終與速度方向垂直，不做功，D錯誤.123456789101112

AC

123456789101112

123456789101112

AA.&5&

B.&6&

C.&7&

D.&8&

123456789101112

123456789101112◆

綜合提升練

◆

BA.做圓周運(yùn)動的速率將加倍

B.運(yùn)動軌跡半徑將減半C.做圓周運(yùn)動的周期將加倍

D.做圓周運(yùn)動的角速度將減半123456789101112

123456789101112

AD

123456789101112

123456789101112

ACDA.&9&

B.&10&

C.&11&

D.&12&

123456789101112

123456789101112

BD

123456789101112

123456789101112

BD

123456789101112

123456789101112◆

拓展挑戰(zhàn)練

◆

123456789101112

[答案]BD123456789101112

123456789