第一章 安培力与洛伦兹力章末 学案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

高二上学期物理学案56 班级 姓名 学号 第一章 安培力与洛伦兹力 章末复习 【知识网络】 一、安培力的大小及方向 例题1.如图所示，将三根完全相同长为L的导体棒连接成一闭合的三角形线框abc，大小为B的匀强磁场垂直于线框平面向里(图中未画出)。用导线将a、c两点接入电流恒为I的电路中，则下列说法正确的是(　　) A． 线框所受安培力的大小等于0 B． 线框所受安培力的大小等于ILB C．ab边与bc边所受安培力相同 D．ac边所受安培力的大小等于ILB 二、洛伦兹力的大小及方向 例题2. (多选)如图所示，一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处在与杆垂直的水平方向的匀强磁场中，现使滑环获得向右的初速度，滑环在杆上的运动情况可能是(　　) A．始终做匀速运动 B．先做加速运动，后做匀速运动 C．先做减速运动，后做匀速运动 D．先做减速运动，最后静止在杆上 三、带电粒子在匀强磁场中的运动 例题3. (多选)如图所示，在Oxy平面第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ＝45°。粒子经过磁场偏转后在N点(未画出)垂直穿过x轴。已知OM＝a，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则(　　) A．粒子带负电荷 B．粒子速度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为a D．N与O点相距(＋1)a 四、质谱仪和回旋加速器 例题4.有一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两极间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求： (1)粒子的速度v为多少？ (2)速度选择器两板间电压U2为多少？ (3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？ 五、带电粒子在复合场中的运动 例题5.如图所示，在y＞0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y＜0的区域存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子从y轴上P(0，h)点以一定的初速度v0射出，速度方向沿x轴正方向。已知场强大小E＝，粒子从坐标原点O处第一次射出磁场。不计粒子重力。求： (1)粒子进入磁场时的速度大小； (2)磁场的磁感应强度大小。 【课后巩固】 1．(多选)关于静电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是(　　) A．带电粒子在电场中一定受电场力的作用，在磁场中也一定受洛伦兹力的作用 B．带电粒子在电场中运动时电场力可能不做功，在磁场中运动时洛伦兹力一定不做功 C．运动的正电荷受电场力的方向与电场强度方向相同，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向相同 D．运动的负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向垂直 2．如图所示，从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，那么(　　) A．宇宙射线受到地磁场施加的与运动方向相反的排斥力 B．垂直射向地球表面的带电粒子在两极处受磁场的偏转作用最强 C．带正电的离子垂直射向赤道时会向东偏转 D．带负电的离子垂直射向赤道时会向南极偏转 3.质子和α粒子由静止出发经同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各物理量间的关系正确的是(　　) A．速度之比为2∶1 B．周期之比为1∶2 C．半径之比为1∶2 D．角速度之比为1∶1 4．如图所示，三根相互平行的固定长直导线a、b、c两两等距，截面构成等边三角形，长度均为L，均通有电流I。a中电流方向与c中的相同，与b中的相反。已知b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0，则(　　) A．b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度为0 B．b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度大小为2B0 C．a导线受到的安培力大小为B0IL D．a导线受到的安培力大小为B0IL 5．关于下列四幅图的说法正确的是(　　) A．图甲是速度选择器示意图，由图可以判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是v＝ B．图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极，且增大磁感应强度可以增大电路中的电流 C．图丙是质谱仪结构示意图，打在底