2024届高考物理一轮复习课件：第三节 洛伦兹力

第三节 洛伦兹力 第一章 磁场 1.认识洛伦兹力 磁场对通电导线（电流）有力的作用（即安培力） 磁场对运动电荷有力的作用??? 电流是电荷的定向运动形成 1.认识洛伦兹力 在没有外磁场时电子束沿直线运动 有外磁场时电子束运动轨迹发生弯曲 结论：磁场对运动电荷有力的作用 1.洛伦兹力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向等效电流方向，大拇指所指的方向就是电荷所受洛伦兹力的方向。 四指指向正电荷运动方向 四指指向负电荷运动反方向 1.洛伦兹力的方向 【例1—课本P17】试判定图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的运动方向. 1.洛伦兹力的方向 1.洛伦兹力的方向 【例2】来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子，若这些粒子都直接到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。若不考虑地磁偏角的影响，关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断，下列说法中正确的是 A．若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心， 则由于地磁场的作用将向东偏转 B．若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心， 则由于地磁场的作用将向西偏转 C．若带电粒子带负电，且沿垂直地球赤道平面射向地心， 则由于地磁场的作用将向南偏转 D．若带电粒子沿垂直地球赤道平面射向地心， 它可能在地磁场中做匀速圆周运动 1.洛伦兹力的方向 洛伦兹力:磁场对运动电荷有力的作用 洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的宏观表现；洛伦兹力是安培力的微观本质。 安培力 洛仑兹力 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷的作用 因 果 微观本质 宏观表现 洛伦兹 （1853 ─ 1928） 2.洛伦兹力的大小 如图所示，通电直导线处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导线中电流方向与磁场方向垂直.若只考虑其中一段长度为L的导线，设该段导线内定向移动的电荷数为N，导线所受安培力为F，每个电荷所受洛伦兹力为f，则 推导洛伦兹力大小的物理模型 2.洛伦兹力的大小 分解B 分解v 3.带电体在洛伦兹力作用下的运动 如图所示，带电粒子垂直射入匀强磁场，则： （1）带电粒子在任意时刻受到洛伦兹力的方向与速度方向有何关系？ （2）带电粒子仅受洛伦兹力的作用，做何种类型运动？粒子的能量会发生变化？ 洛伦兹力时刻与速度垂直，故洛伦兹力永不做功！！ 2.洛伦兹力的大小 3.带电体在洛伦兹力作用下的运动 【例3】如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道竖直放置于匀强磁场中，匀强 磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于轨道平面向外。轨道半径为R，两端a、c在同一高度上。将质量为m、电量为q的带负电小球，从轨道左端最高点a 由静止释放，重力加速度为g，求 （1）小球从左向右通过最低点时的速度大小 和对轨道的弹力大小？ （2）小球从右向左通过最低点时的速度大小 和对轨道的弹力大小？ 3.带电体在洛伦兹力作用下的运动 【例4】如图所示，一个质量m=0.1g，电荷量q=4×10-4C带正电的小环， 套在足够长的绝缘直棒上，可以沿棒上下滑动将棒置于正交的匀强电场和匀强磁场内，E=10 N/C，B=0.5T。小环与棒之间的动摩擦因数µ=0.2。取g=10m/s²，小环电荷量不变。小环从静止沿棒竖直下落过程， （1）对小环受力分析，小环的加速度和速度如何变化 ？ （2）小环的最大加速度和最大速度分别是多少？ 3.带电体在洛伦兹力作用下的运动 11月22日星期一物理作业（带电体在洛伦兹力作用下的运动） 作业范围：《三维设计》P10— 15 全部 《课时跟踪检测》 P143—4、6 P144—9、11、13 上交时间：晚修结束后上交（只收三维设计） Lavf57.83.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.63 Lavf58.20.100 $$