1、專題二洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù),備考導(dǎo)航,例題剖析,3.注意洛倫茲力與力學(xué)的知識(shí)結(jié)合，并經(jīng)常涉及圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡、向心力等問(wèn)題，在高考命題中還經(jīng)常出現(xiàn)帶電粒子在重力場(chǎng)及電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的命題，對(duì)此必須引起同學(xué)們足夠的重視.重點(diǎn)加深對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，再討論質(zhì)譜儀和回旋加速器等應(yīng)用，加深對(duì)磁場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解.,【例1】電荷量為+q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是( ) A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同 B.如果把+q改為-q，且速度反向、大小不變，則洛倫力的大小、方向 均不變 C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向 垂直 D.粒子只受到洛倫茲力作用時(shí)

2、，運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不變,【思路剖析】帶電粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力作用，要用左手定則判斷，在使用左手定則時(shí)要注意磁場(chǎng)方向與速度的關(guān)系.,【解析】因?yàn)槁鍌惼澚Φ拇笮〔坏c粒子速度大小有關(guān)，而且與粒子速度方向有關(guān)，如當(dāng)粒子速度與磁場(chǎng)垂直時(shí)f=Bqv，當(dāng)粒子速度與磁場(chǎng)平行時(shí)f=0.再者由于洛倫茲力的方向永遠(yuǎn)與粒子速度方向垂直，因此速度方向不同時(shí)，洛倫茲力的方向也不同，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤. 因?yàn)?q改為-q且速度反向時(shí)所形成的電流方向與原+q運(yùn)動(dòng)形成的電流方向相同，由左手定則可知洛倫茲力方向不變，再由f=Bqv知大小不變，所以B選項(xiàng)正確. 因?yàn)殡姾蛇M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向可以與磁場(chǎng)成任意夾角，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤. 因?yàn)槁?/p>

3、倫茲力總與速度垂直，因此洛倫茲力不做功，粒子動(dòng)能不變，洛倫茲力只改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，所以D選項(xiàng)正確.,【答案】 BD,【例2】電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.電子束經(jīng)過(guò)電壓為U的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示.磁場(chǎng)方向垂直于圓面.磁場(chǎng)區(qū)中心為O，半徑為r.當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過(guò)O點(diǎn)而打到屏幕的中心M點(diǎn).為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場(chǎng)，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多少？,【思路剖析】帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為粒子的動(dòng)能，對(duì)于涉及圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，首先要畫出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程圖.,【解析】如右圖所示，電子在磁場(chǎng)中沿ab運(yùn)動(dòng)，圓心為，半徑為R.以v表示電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，m、e分別表示電子的質(zhì)量和電荷量，則,【答案】,【思路剖析】如何確定帶電粒子的圓心和運(yùn)動(dòng)軌跡？磁場(chǎng)圓的半徑與軌跡圓的半徑有怎樣的定量關(guān)系？,【答案】,【例4】回旋加速器是用于加速帶電粒子 流，使之獲得很大動(dòng)能的儀器，其核心部 分是兩個(gè)D形金屬扁盒,兩盒分別和一高頻 交流電源兩極相接，以便在盒間狹縫中形 成勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子每穿過(guò)狹縫都得到加速；兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng),【思路剖析】在回旋加速器中，粒子處于電磁場(chǎng)中，在電場(chǎng)中被加速做直線運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).粒子在電場(chǎng)中被加速的時(shí)間極短，磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期應(yīng)和所加交變電