专题 第二节 磁场对运动电荷的作用力 题型分析-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第二册）

专题　磁场对运动电荷的作用力  题型分析

专题一 洛伦兹力

例1  一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时要离开斜面。求：(取g＝10 m/s2)    

(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？

(3)该斜面的长度至少多长？

[解析]　(1)小滑块沿斜面下滑的过程中，受重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F。若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直于斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带有负电荷。

(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有

qvB＋FN－mgcos α＝0，

当FN＝0时，小滑块开始脱离斜面，所以

v＝＝ m/s＝2 m/s≈3.46 m/s。

(3)下滑过程中，小滑块做初速度为零的匀加速直线运动，对小滑块：

由牛顿第二定律得：mgsin α＝ma，

由运动学公式得：v2＝2as，

解得：s＝＝1.2 m。

[答案]　(1)带负电　(2)3.46 m/s　(3)1.2 m

归纳总结：洛伦兹力的方向始终和带电粒子的运动方向垂直，带电粒子受到的洛伦兹力对粒子不做功，不会改变粒子的速度大小，只会改变粒子的速度方向.

专题二 带电粒子在磁场中的运动