2023届高考物理二轮小专题复习学案：专题52磁场对运动电荷的作用力

专题52磁场对运动电荷的作用力 【知识梳理】 一、洛伦兹力的大小和方向 1．定义：磁场对 的作用力． 2．大小 (1)v∥B时，F＝ ； (2)v⊥B时，F＝ ； (3)v与B的夹角为θ时，F＝ 。 3．方向 (1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷 或负电荷 ； (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于 决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角) (3)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向 。 4．做功：洛伦兹力 ，只改变电荷的速度 ，不改变速度 ． 二、洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力 电场力 产生条件 大小 力方向与场 方向的关系 做功情况 作用效果 三、带电粒子在匀强磁场中的运动 1．若v∥B，带电粒子以入射速度v做 运动． 2．若v⊥B时，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做 运动．此时： (1)向心力公式：qvB＝m ； (2)轨道半径公式： ； (3)周期公式： 。 注意：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速率 ． 3．若v与B夹角为θ，带电粒子做 运动． 【专题练习】 1．图中表示磁场方向、运动电荷速度和洛伦兹力的方向，正确的是（　　） A B C D 2．下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是（　　） A．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 B．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 C．用左手定则判断电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意负电荷与正电荷所受力的方向相反 D．洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功 3．阴极射线管及方向坐标如图所示。电子束从阴极射出，直线射出狭缝掠射到荧光屏上，显示出电子束的径迹，以下偏转情况判断正确的是（　　） A．在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线向上偏转 B．在阴极射线管中加一个方向向下的电场，射线向上偏转 C．在阴极射线管中加一个方向向前的磁场，射线向上偏转 D．在阴极射线管中加一个方向向后的磁场，射线向上偏转 4．下列各图反映的是正电荷在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速圆周运动，其中正确的是（　　） A B C D 5．在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度大小均为，带电粒子的速率均为，带电荷量均为，则下列各图中带电粒子所受洛伦兹力的大小表达正确的是（　　） A．图（）中洛伦兹力大小为 B．图（）中洛伦兹力大小为 C．图（）中洛伦兹力大小为 D．图（）中洛伦兹力大小为 6．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，一束电子沿过铁环中心O点的轴线垂直纸面向里射入，则该束粒子偏转方向（　　） A．向左 B．向右 C．向上 D．向下 7．地磁场使得从太阳射出的高能带电粒子流（通常叫太阳风）发生偏转，而非直射地球，保护了地球上的生命，堪称地球生命的“保护伞”关于地磁场，下列说法正确的是（　　） A．在武汉，自由悬挂的小磁针N极会指向南方 B．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显 C．地磁场对直射赤道高能粒子流的偏转作用比对直射南北极高能粒子流的偏转作用强 D．地磁场对直射赤道高能粒子流的减速作用比对直射南北极高能粒子流的减速作用弱 8．一根通电直导线水平放置，通过直导线的恒定电流方向如图所示，现有一电子从直导线下方以水平向右的初速度v开始运动，不考虑电子重力，关于接下来电子的运动，下列说法正确的是（　　） A．电子将向下偏转，速率变大 B．电子将向上偏转，速率不变 C．电子将向上偏转，速率变小 D．电子将向下偏转，速率不变 9．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一段静止的长为L的通电导线，磁场方向垂直于导线。设单位长度导线中有n个自由电荷，每个自