第5.2节 洛伦兹力(2)-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（沪科版2020上海选择性必修第二册）

第五章·磁场 第2节 洛伦兹力（2） ◎目标导航 知识要点 难易度 1．洛伦兹力和摩擦力的综合应用 2．洛伦兹力在斜面上的综合应用 3．洛伦兹力和圆周运动的综合应用 4．洛伦兹力和电场力的综合应用 ★★★ ★★★ ★★★ ★★★ ◎考点题型 【方法总结】求解带电粒子在磁场中的运动问题的解题步骤 (1)．确定研究对象，即带电体； (2)．确定带电体所带电荷量的正、负以及速度方向； (3)．由左手定则判断带电体所受洛伦兹力的方向，并作出受力分析图； (4)．根据物体的平衡条件、牛顿第二定律、动能定理、圆周运动规律等列方程求解； (5)．对于定性分析的问题还可以采用极限法进行推理，得到结论。 考点01 洛伦兹力和摩擦力的综合应用 例1.（多选）如图所示，甲是不带电的绝缘物块，乙是带正电的物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平面上（乙与地面绝缘），空间有垂直于该平面的匀强磁场，用水平力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向右做匀加速运动，在加速阶段（　　） A．甲、乙两物块间的弹力不断增大 B．甲、乙两物块间的摩擦力不变 C．拉力F逐渐减小 D．乙物块与地面间的摩擦力不断增大 例2.（多选）如图所示，一个质量为m、带电量为+g的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环一个水平向右的初速度v，在以后的运动中下列说法正确的是（ ） A圆环可能做匀减速运动 B.圆环可能做匀速直线运动 C.圆环克服摩擦力所做的功一定为 D.圆环克服摩擦力所做的功可能- 考点02 洛伦兹力和斜面的综合应用 例3. 质量为m、电荷量为q的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（　　） A．小物块一定带正电 B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动 C．小物块在斜面上运动时做加速度增大、而速度也增大的变加速直线运动 D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为 例4. 如图所示，一个带负电的滑块从粗糙绝缘斜面顶端由静止下滑到底端时速度为v，若加一个垂直于纸面向里的匀强磁场，则滑块滑到底端时速度大小将（　　） A．等于v B．大于v C．小于v D．无法确定 考点03 洛伦兹力和圆周运动的综合应用 例5. 用一根轻绳吊一质量为m的带电小球，放在如图所示垂直纸面向里的匀强磁场中，将小球拉到与悬点右侧等高处由图示位置静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，悬线的张力恰好为零（重力加速度为g），则： （1）小球带正电还是负电？ （2）小球第一次摆到最低点时的洛伦兹力多大？ （3）小球第二次经过最低点时，悬线对小球的拉力多大？ 例6.（多选）如图所示，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做往返运动，细线始终处于伸直状态，图中实线位置为平衡位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同 B．当小球每次通过平衡位置时，动量相同 C．当小球每次通过平衡位置时，加速度的大小相同 D．当小球每次通过平衡位置时，丝线受到的拉力相同 考点04 洛伦兹力和电场力的综合应用 例7. 如图所示，物体和斜面处于一匀强磁场中，一物体沿光滑绝缘斜面下滑，在物体下滑过程中，物体与斜面之间的弹力不断增大，则该物体带 电（填正、负或不带），物体沿斜面下滑的加速度 （填增大、减小或不变）。 例8. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，问： （1）小环带什么电？ （2）小环滑到P处时的速度多大？ （3）小环滑到离P多远处，环与杆之间没有正压力？ ◎巩固练习 1. 如图所示，一质量为 m、带电量为＋q 的小物块静止放在绝缘水平地面上，地面上方存在垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，某时刻物块获得一初速度 v0 开始向右运动，运动距离 x 后停止.已知物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为 g，此过程中物块与地面之间由于摩擦 产生的热量为（ ） A.μmgx B.mv C.μ(mg－Bqv0)x D.mv－μmgx 2．如图所示，质量为m、带电荷量为q的物块，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止开始下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是(　　)