内容正文:
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第1章 安培力与洛伦兹力
第2节
洛伦兹力
《顶尖课课练·物理(选择性必修 第二册)(鲁科版)》配套课件
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【想一想】
如图为阴极射线管中的电子束,电子在没有磁场的情况下运动轨迹为直
线,有磁场的情况下电子的运动轨迹为曲线,这说明了什么?改变磁场
方向,电子的轨迹弯曲方向也发生变化,又说明了什么?
答案 电子受到力的作用 说明电子的受力方向发生了变化
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【想一想】
如图所示,可用洛伦兹力演示仪观察运动电子
在匀强磁场中的偏转。
(1)不加磁场时,电子束的运动轨迹如何?
加上磁场时,电子束的运动轨迹如何?
答案 一条直线 圆
(2)如果保持出射电子的速度不变,增大磁感应强度,轨迹圆半径如何
变化?如果保持磁感应强度不变,增大出射电子的速度,圆半径如何变化?
答案 减小 增大
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随堂自测
1.(洛伦兹力的方向)关于电荷在磁场中的运动速度、磁场和电荷受到
的洛伦兹力三者之间的方向关系,用下列各图表示,其中正确的是
( )
A
A. B. C. D.
解析 根据左手定则,A中电荷所受洛伦兹力方向向下,A正确;B中电荷
所受洛伦兹力方向向下,B错误;C中电荷运动方向与磁场方向平行,不
受洛伦兹力,C错误;D中电荷所受洛伦兹力方向垂直纸面向外,D错误。
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2.(带电粒子在匀强磁场中的运动)如图所示, 为铝质薄平板,铝
板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从
紧贴铝板上表面的点垂直于铝板向上射出,从点穿过铝板后到达
的中点 。已知粒子穿过铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量
不变。不计重力,铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )
C
A. B. C. D.
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解析 设带电粒子在点时速度为,从点穿过铝板后速度为 ,则
,,由题意可知,即 ,
则。由洛伦兹力提供向心力,即,得 ,由题意可
知,所以 。
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3.(带电粒子在匀强磁场中的运动)如图所示,有一
半径为 、有明显边界的圆形匀强磁场区域,磁感应
强度为。现有一电子沿 轴正方向射入磁场,恰好沿
轴负方向射出。如果电子的比荷为 ,求:
(1)电子射入磁场时的速度;
答案
解析 由几何知识可知轨迹的半径为。由 得电子的速度大
小为 。
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(2)电子在磁场中运动的时间。
答案
解析 轨迹所对的圆心角为 ,所以电子在磁场中运动的时间
。
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解析 由题意可确定其运动轨迹如图所示。
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