第1章 第2节 磁场对运动电荷的作用力-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修 第二册（人教版2019）

物理选择性必修第二册课堂学案 课末随堂演练● 1.(安培力作用下导体的运动)如图所示，把轻质 B.逆时针方向转动，同时靠近导线AB 导线圈用绝缘细线悬挂在磁体N极附近，磁体 C.逆时针方向转动，同时远离导线AB 的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面.当 D.顺时针方向转动，同时远离导线AB 线圈内通以图示方向的电流（从右向左看沿逆 3.(安培力作用下的平衡向题)如图所示，用两根 时针方向)后，线圈的运动情况是 悬线将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、 d两处，置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b 的电流I后，两悬线偏离竖直方向0角而处于 A.线圈向左运动 平衡状态.为了使棒平衡在该位置上，所需磁 B.线圈向右运动 场的最小磁感应强度的大小、方向为（重力加 C.从上往下看顺时针转动 速度为g) () D.从上往下看逆时针转动 2.(安培力作用下导体的运动)两条导线互相垂 直，如图所示，但相隔一小段距离，其中AB是 固定的，CD能自由活动，当直流电流按图示方 向通过两条导线时，导线CD将（从纸外向纸 A'肾am0.竖直向上 内看) B肾am0,竖直向下 C肾in0.平行悬线向下 D肾in0,平行悬线向上 A.顺时针方向转动，同时靠近导线AB 友情提示完成P课时作业（二） 第2节 磁场对运动电荷的作用力 答案精解P1ss [学习目标]1.通过实验，认识洛伦兹力，了解洛伦滋力在生产、生活中的应用：了解显像管的基本 构造及工作的基本原理（物理观念）.2.能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小：经历由安培力 公式推导出洛伦兹力公式的过程，体会模型建构与演绎推理的方法：经历一散情况下洛伦兹力表达式的 得出过程，进一步体会矢量分析的方法（科学思维）.3.通过实验探究影响洛伦兹力的方向和大小的因素 (科学探究).4.认识电子束的磁偏转，体会物理知识与科学技术的关系（科学态度与责任）. 课前 教材预案● 1教材梳理 (2)与安培力的关系：通电导线在磁场中受到 知识点1洛伦兹力的方向 的安培力是 的宏观表现。 2.洛伦兹力的方向 L.洛伦兹力 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂 (1)定义： 在磁场中受到的力 直，并且都与手掌在同一个平面内：让 ·10 第一章安培力与洛伦兹力 从掌心垂直进入，并使 指向正电荷运 动的方向，这时 所指的方向就是运动 ②当<骨时，粒子向 方向偏转，F电 的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.负电 做 功，粒子的动能 ,电势能 荷受洛伦兹力的方向与正电荷受洛伦兹力的 方向 2.磁流体发电机 知识点2洛伦兹力的大小 磁流体发电机的发电原理如图甲所示，其平面 图如图乙所示. 一般表达式：F=goBsin0,0为 的夹角， (1)当v∥B,即0=0或180时，F (2)当vB,即0=90时，F= 知识点3电子束的磁偏转 等离子体束 1.显像管的构造：如图所示，由电子枪 将一束等离子体（即高温下电离的气体有大量 和荧光屏组成。 正、负带电粒子)以速度喷入磁场的磁感应 电了枪 强度为B,极板间距离为开关断开，电路稳定 时极板间电压为U,重力不计，根据F高=F电， 偏转线罔 荧光屏 有 ,得U= 上极 2.显像管的原理 板是正极. (1)电子枪发射 3.电磁流量计 (2)电子束在磁场中 如图甲、，乙所示是电磁流量计的示意图。 (3)荧光屏被电子束撞击时 3.扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏 转磁场，其方向、强弱都在 ,因此电子 从圆管的侧南有 对着液体流米的方向肴 束打在荧光屏上的光点不断移动，这在显示技 术中叫作 设圆管的直径为D,磁感应强度为B,a、b两点 知识点4洛伦兹力与现代科技的应用 间的电势差是由于导电液体中电荷受到洛伦 兹力作用，在管壁的上、下两侧堆积产生的.到 1.速度选择器 一定程度后，a、b两点间的电势差达到稳定值 速度选择器是近代物理学研 U,上、下两侧堆积的电荷不再增多，此时，洛伦 究中常用的一种实验工具，其 功能是可以选择某种速度的 兹力和静电力平衡，有 带电粒子.如图，两极板间存在匀强电场和匀 ,所以v= ,又圆管的横截面 强磁场，二者方向互相垂直，带电粒子从左侧 积S= D,故流量Q 射人，不计粒子重力. 4.霍尔元件 (1)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器 如图所示，厚度为h、宽度 的条件是 ,即v 为d的导体板放在垂直于 (2)速度选择器中偏转情况： 它的磁感应强度为B的匀 ①当心号时粒子向 方向偏转，F电 强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的 做 功，粒子的动能 ,电势能 上面A和下面A'之间会产生电势差U,这种 现象称为霍尔效应： ·11 物理选择性必修第二册课堂学案 1自主检测 2.(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进 L.判断下列说法的正误. 入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束粒子流 (1)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力.( 则下列说法正确的是 (2)用左手定则判断洛伦兹力方向时“四指的 指向”与正电荷运动方向相反， () (3)电荷垂直磁场运动时所受洛伦兹力最小， 平行磁场运动时所受洛伦兹力最大.( (4)显像管内偏转线圈中的电流恒定不变时， A.1带正电 B.1带负电 电子打在荧光屏上的光点是不动的， C.2不带电 D.3带正电 课堂 深度探究●。 考点1洛伦兹力的方向 2.洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而 【情境导学】如图所示，阴极射线管发出的高速电 变化.但无论怎样变化，洛伦兹力都与运动方 子流，电子由阴极向阳极运动过程中，不加磁 向垂直 场时电子的径迹是直线，为什么加了如图所 (2)洛伦兹力永不做功，它只改变电荷的运动 示的磁场后电子在运动过程中向下偏转？ 方向，不改变电荷的速度大小： 3.左手定则应用的两个要点 (1)洛伦兹力的方向既垂直于带电粒子运动的方 向，又垂直于磁场的方向，应用左手定则时必须 使大拇指指向与四指指向和磁场方向均垂直， 【知识拓展】 (2)用左手定则判定负电荷在磁场中运动所受 1.洛伦兹力的方向 的洛伦兹力时，有两种方式：一是可将四指指 (1)F、B、v三者方向间的关系 向负电荷运动的反方向：二是可按照正电荷的 洛伦兹力的方向总是与电荷运动的方向及磁 方向判断，最后把洛伦兹力的方向反过来。 场方向垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于运 【例题1】（多选）如图所示的四种情况中，对各粒 动电荷速度方向和磁场方向确定的平面， 子所受洛伦兹力方向的描述正确的是() ×X×× 说明：F、B、v三个量的方向关系是F⊥B,FI ××R× ,但B与不一定垂直，如图甲、乙所示 XXXX ⊕ A.垂直于v向右下方B.垂直于纸面向里 印'与B拼出 乙与B不垂直 C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里 (2)洛伦兹力方向的判断 思维导引：(1)先明确电荷的正负、磁场方向、速 在用左手定则判断运动的电荷在磁场中所受 度方向：（②）按照左右顺序，即仲开左手手 洛伦兹力的方向时，对于正电荷，四指指向电 掌→磁感线穿过掌心→四指指向带电粒子运动 荷的运动方向：但对于负电荷，四指应指向电 的方向，然后确定安培力的方向：(3)注意负电 荷运动的反方向 荷按照正电荷确定，最后把方向反过来即可。 ·12· 第一章安培力与洛伦兹力 【变式1】在下列四幅图中，正确标出了带负电的 量均为.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力 粒子所受洛伦兹力F方向的是 的大小，并指出洛伦兹力的方向， X:X Bx 609 B (I) (2) (3) (4) 考点2洛伦兹力的大小 思维导引：根据左手定则判新各图中的洛伦 兹力，并用公式求出其大小 【情境导学】如图所示，匀强磁场的磁感应强度大 小为B.设磁场中有一段长度为L的通电导 线，横截面积为S,单位体积内含有的自由电 荷数为，每个自由电荷的电荷量为q且定向 移动的速率都是. (1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所 受安培力多大？ (2)长为L的导线中含有的自由电荷数为多 少？每个自由电荷所受洛伦兹力多大？ ××1×B× 【变式2】如图所示，一个带电荷量为十g的小带 →g因 电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场 的磁感应强度大小为B,若小带电体的质量 为m,重力加速度为g,为了使它对水平绝缘 【知识拓展】 面正好无压力，应该 1.洛伦兹力与安培力的关系 分类 洛伦兹力 安培力 ×⊙ 单个运动的带电粒 通电直导线所受到 A.使B的数值增大 区别 子所受到的磁场力 的磁场力 洛伦兹力不做功 且使磁场以速率。一器向上移动 安培力做功 ①安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力 C.使磁场以速率v=向右移动 gB 联系 是安培力的微观本质：②方向关系：洛伦兹 D.使磁场以速率。=竖向左移动 力与安培力均可用左手定则进行判断 gB 考点3儿电子束的磁偏转 2.洛伦兹力的大小 洛伦兹力的大小：F=quBsin0,0为电荷运动 【情境导学】如图所示为显像管原理图，没有磁场 的方向与磁感应强度方向的夹角。 时电子束打在荧光屏正中的O点.为使电子 (1)当0=90时，⊥B,sin0=1,F=qB,即运 束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转 动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力最大 磁场 (2)当0=0时，e∥B,sin0=0,F=0,即运动方 出子枪 向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力。 距王 荧光 【例题2】如图所示，各图中的匀强磁场的磁感应 偏转线圈 B 强度均为B,带电粒子的速率均为，带电荷 品像管原理示意网（的视图） ·13 物理选择性必修第二册课堂学案 (1)要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧 场时，电子束将通过O点打在屏幕的中心M 光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？ 点.为了使屏幕上出现一条以M为中心的亮 (2)要使电子束打在B点，磁场应该沿什么 线PQ,偏转磁场的磁感应强度B随时间变化 方向？ 的规律应是下列选项中的 (3)要使电子束打在荧光屏上的位置由B点 B 逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？ WN C D 考点4洛伦兹力与现代科技的应用 磁偏转的应用 【例题3】显像管的原理示意图如图所示，当没有 磁场时电子束打在荧光屏正中的O点，安装 装置 原理图 规律 在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子 若粒子做匀速直线运 束发生偏转.设垂直纸面向里的磁场方向为 B 速度 动，有B=qE,即 正方向，如果要使电子束打在荧光屏上的位 选择器 w=跟粒子电性， E 置由P点逐渐移动到Q点，下列磁场能够使 电荷量、质量无关 电子束发生上述偏转的是 电 电∫枪 等离子体射入，因受 色 洛伦兹力，径迹产生 偏转线罔」 荧光屏 磁流体 偏转，使两极板带正、 B 发电机 负电荷，两极电压U U 等了体 稳定时，g=B, U=uBd U 9=B,所以= 电磁 19E U D 流量计 ,流量Q=S 思维导引：分析电子打在荧光屏上由P到Q 过程中，洛伦兹力的变化，推导出磁感应强度 4·B-4B 的变化 【例题4】（多选）磁流体发电是一项新兴技术，如 【变式3】在电视机的显像管 图所示是磁流体发电机的示意图.平行金属 中，电子束的扫描是用磁地子束 板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应 偏转技术实现的，其扫描 强度大小为B.将一束等离子体（即高温下电 原理如图所示.圆形区域 离的气体，含有大量正、负带电粒子)垂直于 内的偏转磁场的方向垂直于圆面，而不加磁 磁场的方向喷入磁场，每个离子的速度都为 ·14 第一章安培力与洛伦兹力 v,电荷量大小都为q,A、B两板间距为d,稳 D.在其他条件不变时，单位体积中导电的电 定时，下列说法正确的是 子数n越大，霍尔元件灵敏度越低 考点5川带电体在磁场中的运动 【知识拓展】 等离了体 1.带电体在匀强磁场中速度变化时洛伦兹力的 A.电流从A板经电阻流向B板 大小往往随之变化，并进一步导致弹力、摩擦 B.图中B板是电源的正极 力的变化，带电体将在变力作用下做变加速 C.电源的电动势为Bd 运动 D.增大磁感应强度可以增大电路中的电流 2.利用牛顿运动定律和平衡条件分析各物理量 【变式4】利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传 的动态变化时要注意弹力为零的临界状态，此 感器，广泛应用于测量和自动控制等领域.图 状态是弹力方向发生改变的转折点 中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品薄 【例题5】如图所示，一表面粗糙的倾角0=37的 片放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应 绝缘斜面，处于垂直纸面向里的匀强磁场中， 强度大小为B.当有大小为I、沿x轴正方向 磁场的磁感应强度B=4T.一质量m 的恒定电流通过样品板时，会在与？轴垂直 0.02kg、带电荷量g=0.01C的带正电物体 的两个侧面之间产生电势差，这一现象称为 (可视为质点)从斜面上的某点由静止开始下 霍尔效应.其原理是薄片中的带电粒子受洛 滑，斜面足够长，物体在下滑过程中克服摩擦 伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是上、下 力做的功W=0.08J.g取10ms2,sin37°= 表面间建立起电场E,同时产生霍尔电压 0.6,cos37°=0.8，试求： U.当导电粒子所受的静电力与洛伦兹力处 X 处相等时，EH和U1达到稳定值，UH的大小 与I和B满足关系UH=kHB,其中kH称为 霍尔元件灵敏度，k越高.半导体内导电粒 子一“载流子”有两种：自由电子和空穴（空 (1)物体在斜面上运动的最大速率： 穴可视为能自由移动的带正电粒子)，若每个 (2)物体沿斜面下滑的最大距离. 载流子所带电荷量的绝对值为，薄片内单位 思维导引：物体脱离斜面的临界条件是洛伦 体积中导电的电子数为.下列说法中正确 兹力恰好等于物块重力垂直于斜面的分力： 的是 根据洛伦兹力不做功的特点，物块损失的机 上：表向 械能用来克服摩擦力做功，求出下滑距离 卜表 A.若载流子是自由电子，半导体样品的上表 面电势高 B.磁感应强度大小为B=心O Ic C.在其他条件不变时，半导体薄片的厚度c 越大，霍尔元件灵敏度越高 ·15· 物理选择性必修第二册课堂学案 【变式5】如图所示，物体甲带×： 甲、乙无相对滑动，则在加速运动阶段() 正电，物体乙是不带电的 F A甲，乙两物块间的摩擦力保持不变 ×乙× 绝缘物块，甲、乙叠放在×二× B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间 有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒 C.甲、乙两物块间的弹力不断增大 力F拉乙物块，使甲、乙一起向左加速运动， D.乙物块与地板之间的摩擦力不断减小 =● 课末随堂演练●。 1.(洛伦兹力的方向)一个带电粒子在匀强磁场 A.一定带正电 B中所受的洛伦兹力F的方向如图所示，则该 粒子所带电性和运动方向可能是 B迷度一昌 t。。·0 C若速度>君，粒子一定不能从板间射出 。意香●● D.若此粒子从右端沿虚线方向射人，仍做直线 A.粒子带负电，向下运动 运动 B.粒子带正电，向左运动 4.(带电体在磁场中的运动)质量为、电荷量为 C.粒子带负电，向上运动 q的小物块，从倾角为0的绝缘斜面上由静止 D.粒子带正电，向右运动 下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为4，整个斜 2.(电子来的磁偏转)如图所示为电视机显像管 面置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁 的偏转线圈示意图，线圈中心O处的黑点表示 电子枪射出的电子，它的方向垂直纸面向外， 感应强度大小为B,如图所示，若带电小物块 当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子 下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列 束应 说法中正确的是 () ×××××× ×Xx￥×* *箱*×× X×xxX A.向左偏转 B.向上偏转 A.小物块一定带正电荷 C.向下偏转 D.不偏转 B.小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动， 3.(磁偏被的应用)在如图所示的平行板器件中 且加速度大小为gsin0-gcos0 (极板长度有限)，电场强度E和磁感应强度B C.小物块在斜面上运动时做加速度增大且速 相互垂直.一带电粒子（重力不计）从左端以 度也增大的变加速直线运动 速度沿虚线射人后做直线运动，则该粒子 D.小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜 面压力恰好为0时的速率为ngsin0 Bg 友情提示完成Pm课时作业（三） ·16行,由左手定则可知其受力方向向下,所以从上往下看导线 2.B 解析两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电 将一边逆时针转动,一边向下运动,选项C正确 流方向相同的趋势,假设CD导线转过90{},此时两电流为同 向电流,相互吸引.所以导线CD逆时针方向转动,同时靠近 导线AB,选项B正确,A、C、D错误. 3.D 解画出题中装置从右向左看的侧视图,棒的受力分析 如图所示,要求所加磁场的磁感应强度最小,应使棒平衡时 所受的安培力最小,由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向不 变,由画出的力的三角形可知,安培力的最小值为F [变式1]AC 根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电 mgsino.即IBmin=mgsin ,得 B-msin ,方向平行悬 I 流所在位置磁场方向为斜向左下方,再根据左手定则判断 线向上,选项D正确. 导线所受安培力方向为斜向左上方,如图所示,根据牛顿第 行来 三定律知,电流对磁体的作用力指向右下方,再结合平衡条 件,可知通电后磁体对桌面的压力增大,静摩擦力方向向 左,选项A正确,B错误;若将导线移至磁体中点的正上方 电流反向,导线受到的安培力努直向下,水平方向无作用 力,根据牛领第三定律可知,磁体受到向上的力,其对桌面 第2节 的压力减小,选项C正确,D错误. 磁场对运动电荷的作用力 课前·教材预案 【教材梳理】 [例题2]解析(1)由闭合电路的欧姆定律可得,通过棒ab的电 知识点1 1.(1)运动电荷 10 (2)洛伦兹力 流1一 R+R十r4+0.9+0.1A-2A,方向由a到6. 四指 2.磁感线 拇指 相反 (2)棒ab受到的安培力F-ILB-2X0.5×5N-5N. 知识点2 v与B(10 (3)棒ab受力如图所示, 1(2)quB ##_# 知识点3 1.偏转线圈 (2)偏转 2.(1)高速电子 (3)发光 最大静摩擦力Fm-(mg-Fcos53{}-3.5N 3.不断变化 扫描 由平衡条件得, 知识点4 ,1 当最大静摩擦力方向向左时有 1.(1)qE-B F-Fsin53*+F.-7.5N: (2)F 负 减小 增大(2)F 正 增大 减小 当最大静摩擦力方向向右时有 .oo F.'-Fsin53*-F.-0.5N. 3.TBE 由于重物受力平衡,则重物重力的取值范围为0.5N G #0 7.5N. (1)2A.方向由a到b(2)5N(3)0.5N<G7.5N 【自主检测】 [变式2]解画出题中装置的例视图,导体棒受力分析如图所 1.(1)/ (2)X (3)X(4) 示,导体棒受重力ng、支持力F、和安培力F,由牛顿第二 2.AC 由左手定则可知,带正电的粒子向左偏转,即粒子 定律得mgsinθ-Fcos0-n. 1;不偏转说明不带电,即粒子2;带负电的粒子向右偏转,即 粒子3,选项A、C正确. 课堂·深度探究 【情境导学】 B 不加磁场时电子不受磁场力的作用,加了磁场后电子受 BElcos8 到磁场力的作用向下偏转 n(R). [例题1]BD 解析由左手定则可判断A图中洛伦兹力的方向 gsin0一 BElcos) m(R十r) 垂直于v向左上方;B图中洛伦兹力的方向垂直于纸面向 里;C图中洛伦兹力的方向垂直于纸面向里;D图中洛伦兹 课末·随堂演练 力的方向垂直于纸面向里;综上所述,选项B、D正确. 1.A 解将环形电流等效成小磁针,如图所示,根据异名磁 [变式1]A 翻根据左手定则可知,题图A中洛伦兹力的方 极相互吸引知,线圈将向左运动;也可将左侧条形磁体等效 向向下;题图B中洛伦兹力方向向上;题图C中洛伦兹力方 成环形电流,根据“同向电流相吸引,异向电流相排斥”可知 向垂直于纸面向里;题图D中洛伦兹力方向垂直于纸面向 线圈向左运动,选项A正确 霜# 外,选项A正确. 习 【情境导学】 智翻(1)nquS nquSLB(2)nSL. B ·155· [例题2]解析(1)因为 B,所以F=quB,方向垂直于v指向 单位体积内电子数n越大,灵敏度越低,选项C错误,D 左上方。 正确. (2)v与B的夫角为30{},将v分解成垂直磁场的分量和平 [例题5]解析(1)物体下滑过程中,受到垂直斜面方向向上且 行磁场的分量,u-vsin30{,F-quBsin30{-1 立uB,方向 逐渐增大的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力沿垂直斜面方 向的分力时,物体恰好脱离斜面,此时物体的速率为在斜面 垂直纸面向里. 上运动的最大速率. (3)因o|B,所以F-quB,由左手定则判断出洛伦兹力的 物体恰好脱离斜面时需满足的条件为qroB一mgcos0. 方向垂直纸面向里 解得最大速率v-4m/s. (4)因vB,所以F-qoB,方向垂直于v指向左上方, (1)quB 垂直于v指向左上方 (2)由于洛伦兹力不做功,物体沿斜面下滑过程,根据动能 定理得ng W1-一o, (2)roB 垂直纸面向里 解得h-1.2m. (3)quB 垂直纸面向里 物体沿斜面下滑的最大距离 (4)qruB 垂直于v指向左上方 [变式2]D为使小带电体对绝缘面无压力,则应使它受 到的洛伦兹力刚好与重力平衡,磁场不动而只增大B,小带 智(1)4ms(2)2m 电体在磁场里不受洛伦兹力,选项A错误;磁场向上移动 [变式5]C 解对整体受力分析,则有F一(m+m。)g 相当于小带电体向下运动,受洛伦兹力向右,不能平衡重 ruB 一(m十m)a.对甲物块单独受力分析,水平方向有 力,选项B错误;磁场以速率v向右移动,等同于小带电体 F=ma,坚直方向有F一m-g十quB,根据上述关系式 以速率v向左运动,此时洛伦兹力向下,也不能平衡重力, 可知,加速运动阶段,甲、乙的速度增大,加速度减小,甲、乙 选项C错误;磁场以速率v向左移动,等同于小带电体以速 间的弹力逐渐变大,乙与地板间的摩擦力增大,甲、乙之间 率又向右运动,此时洛伦兹力向上,由平衡条件可知,当 的静摩擦力减小,选项C正确. 课末·随堂演练 1.A 若粒子带负电,由左手定则可判断粒子的运动方向 选项D正确 【情境导学】 向下;若粒子带正电,由左手定则可判断粒子的运动方向向 答(1)偏转磁场方向垂直纸面向外 上,选项A正确. 2.C 解由安培定则可以判断出两个线圈的左端是N极,磁 (2)偏转磁场方向垂直纸面向里. (3)偏转磁场时磁感应强度先垂直纸面向里逐渐减小至零,再 感线分布如图所示,再由左手定则判断出电子束应向下偏 垂直纸面向外逐渐增大. 转,选项C正确. [例题3]A 要使电子束打在荧光屏上的位置由P点逐 渐移动到Q点,可知电子先向上偏转后向下偏转,P到O 过程中洛伦兹力向上且逐渐减小,根据左手定则知,磁场应 该是负的并逐渐减小到0:O到Q过程中洛伦兹力向下且 逐渐增大,根据左手定则知,磁场应该是正的并逐渐增大到 3.B 解若粒子带负电,则受到竖直向上的静电力和坚直向 最大值,选项A正确. [变式3]B 解由题意知,要想得到以M为中心的亮线PQ. 下的洛伦兹力,可以做直线运动,若粒子带正电,则受到竖直 则电子束既要向上偏转,又要向下偏转,所以磁场的磁感应 向下的静电力和竖直向上的洛伦兹力,也可以做直线运动, 强度B随时间!变化时,应有方向改变,选项C、D错误;A 选项A错误;因为该粒子做直线运动,所以在坚直方向上所 项中磁感应强度大小一定,则电子束受到的洛伦兹力大小 相同,偏转量也相同,向同一方向偏转的电子都打到同一 点,不能得到连续的亮线,选项A错误;在B项中磁感应强 度随时间变化的规律下,可得到亮线PQ,选项B正确. 出,也可能打在极板上,选项C错误:此粒子从右端沿虚线方 [例题4]BCD 解根据左手定则知,正离子偏向B板,所以 向射入平行板,静电力与洛伦兹力沿同一方向,粒子不能做 B板式电源的正极,电流从B板经电阻流向A板,选项A 直线运动,选项D错误 4.C 解根据磁场方向和小物块的运动方向,由左手定则可 知,小物块所受洛伦兹力方向垂直于斜面,因带电小物块下 R 滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,则洛伦兹力方向垂直 越大,选项C、D正确. 于斜面向上,根据左手定则判断,小物块带负电,选项A错 [变式4]D解根据左手定则,电子向上表面偏转,所以上 误;小物块在斜面上运动时,对小物块受力分析可知,小物块 表面的电势低,选项A错误;设电子移动速度为v.则电流 所受合力F。一mgsinθ-(mgcosθ-quB),由上式可知,随 I-neSu,由题图,面积为S一be,当静电力与洛伦兹力相等 着v增大,洛伦兹力增大,F。增大,a增大,则小物块在斜面 时有eoB-e,联立解得B-ncCUn,选项B错误;由上述 上运动时做加速度增大且速度也增大的变加速直线运动,选 项B错误,C正确;小物块对斜面压力恰好为零时,有ngcos0 ruB,解得mgcos0,选项D错误. riec B ·156·