第10章 第2讲 磁场对运动电荷(带电体)的作用-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第十章 磁　场 第2讲　磁场对运动电荷(带电体)的作用 返回目录 运动电荷 qvB sin θ qvB 0 垂直 正电荷 负电荷 拇指 返回目录 匀速直线 匀速圆周 不 返回目录 × × × × × √ 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。 2．会分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。 3．能够分析带电体在匀强磁场中的运动。 【知识总览】 qvB＝m eq \f(v2,R) eq \f(mv, qB) eq \f(2πm, qB) 【微点辨析】 (1)带电粒子在磁场中运动时一定会受到磁场力的作用。( ) (2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直。( ) (3)根据公式T＝ eq \f(2πr,v)，带电粒子在匀强磁场中的运动周期T与v成反比。( ) (4)粒子在只受洛伦兹力作用时运动的速度不变。( ) (5)由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也可能做功。( ) (6)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷有关。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 洛伦兹力的理解和应用(素养自修) 洛伦兹力与静电力的比较 洛伦兹力 静电力 产生条件 v≠0且v不与B平行 (说明：运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用) 电荷处在电场中 大小 F＝qvB(v⊥B) F＝qE 力方向与场方向的关系 F⊥B(且F⊥v) F∥E 做功情况 任何情况下都不做功 可能做功，也可能不做功 1．[洛伦兹力的方向]下面四幅图均表示了磁感应强度B，电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是(　　) 解析　磁场方向向上，速度方向向右，根据左手定则，洛伦兹力方向应为垂直纸面向外，故A错误；磁场方向垂直纸面向里，速度方向向右，根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向上，故B正确；磁场方向垂直纸面向外，速度方向向右，根据左手定则，洛伦兹力方向向下，故C错误；磁场方向向左，速度方向向右，故电荷不受洛伦兹力作用，故D错误。 答案　B 2．[洛伦兹力的大小](2022·辽宁模拟)真空中竖直放置一通电长直细导线，俯视图如图所示。以导线为圆心作圆，光滑绝缘管ab水平放置，两端恰好落在圆周上。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以速度v0向b端运动过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球先加速后减速 B．小球受到的洛伦兹力始终为零 C．小球在ab中点受到的洛伦兹力为零 D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向竖直向外 解析　带正电小球受到的洛伦兹力、重力、绝缘管的支持力都不做功，小球速度不变，A错误；根据安培定则可知磁感线分布如图，当小球运动到ab中点时，磁感线方向与速度方向平行，小球不受洛伦兹力，自a点到ab中点小球受到的洛伦兹力竖直向下，ab中点至b点小球受到的洛伦兹力竖直向上，B、D错误，C正确。 答案　C 3．[洛伦兹力与电场力的比较](多选)带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3；若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示。不计空气阻力，则(　　) A．一定有h1＝h3　　　　 B．一定有h1＜h4 C．h2与h4无法比较 D．h1与h2无法比较 解析　第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得h1＝ eq \f(v02,2g) 。第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有v02＝2gh3，所以h1＝h3，故A正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为Ek，则由能量守恒得mgh2＋Ek＝ eq \f(1,2) mv02，又由于 eq \f(1,2) mv02＝mgh1，所以h1＞h2，故D错误；第4个图：因小球电性不知，则电场力方向不清，则高度h4可能大于h1，也可能小于h1，故C正确，B错误。 答案　AC 考点 eq \a\vs4\al(2) 洛伦兹力作用下带电体的运动(互动共研) 带电体做变速直线运动时，随着速度大小的变化，洛伦兹力的大小也会发生变化，与接触面间弹力随着变化