第2节 磁场对运动电荷的作用力-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册五维课堂（人教版2019）

物理·选择性必修第二册 4.(安培力大小)如图所示， 5.（安培力作用下的平衡问 题)如图所示，平行金属导 菱形线框abcd由四根完 轨PQ与MN都与水平面 04 全相同的导体棒连接而 成0角，相距为1.一根质量为m的金属棒 ab在导轨上，并保持水平方向，ab棒内通有 成，固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁 恒定电流，电流大小为I,方向从a到b.空 间存在着方向与导轨平面垂直的匀强磁场， 场方向垂直，现将直流电源E连接在菱形 ab棒在磁场力作用下保持静止，并且棒与 线框的a、c两点之间，此时导体棒ab所受 导轨间没有摩擦力.求磁感应强度B的大 小和方向. 安培力大小为F,若每根导体棒的长度均为 L,a、c两点间距离为1.5L,则菱形线框 abcd所受安培力的大小为 A.F B.2F C.3F D.4F ©温馨提西 学习至此，请完成配套训练 第2节 磁场对运动电荷的作用力 知识导图 核心素养 方 垂直于B、v决定的平面 1.物理观念：通过观察电子束在磁场中的偏转， 向 左手定则 o⊥B时， 体会洛伦兹滋力概念的生成 洛 F=qoB 2.科学思维：通过洛伦兹力方向及大小的学习， 伦 F=quBsin 0 小 v∥B时， 体会物理模型在探索自然规律中的作用 兹 F=0 电子束的 3.科学态度与责任：通过电视显像管工作原理 力 磁偏转 显像管 工作原理 分析，体会科学技术对社会发展的促进作用 自主预习。探新知 [知识梳理] (2)左手定则 知识点一洛伦兹力的方向 伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并 1.洛伦兹力： 在磁场中受到的力. 且都与手掌在同一个平面内；让 2.洛伦兹力的方向 从掌心垂直进入，并使四指指向 运动的方向，这时拇指所指的方向就是运 (1)特点：运动的带电粒子在磁场中所受的 动的正电荷在磁场中所受 的方 的方向，与运动方向和磁感应强 向.负电荷受力的方向与正电荷受力的方 度方向都垂直。 向 8 第一章安培力与洛伦兹力 知识点二洛伦兹力的大小 (2)若电荷的速度方向与磁场平行，则电荷不 1.洛伦兹力与安培力的关系：安培力是洛伦兹 受洛伦兹力】 力的 表现 2.洛伦兹力的大小 (3)电荷运动速度越大，它受到的洛伦兹力一 (1)如果带电粒子速度方向与磁感应强度方向 定越大。 () 垂直，F= 2.试判断下列图中的带电粒子刚进入磁场时 (2)如果电荷运动的方向与磁场方向夹角为0， F= 所受的洛伦兹力的方向，其中垂直于纸面指 知识点三电子束的磁偏转 向纸里的是 1.显像管电视机原理：电视机显像管利用了 B 的原理 XXX 2.显像管结构：电视机显像管由电子枪、 x-X XXX 和荧光屏组成 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、强弱都在不断变化，因此 3.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到 电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这在显 洛伦兹力的作用.下列表述正确的是( 示技术中叫作 [基础自测] A.洛伦兹力对带电粒子做功 1.思考判断（正确的打“/”，错误的打“×”） B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能 (1)同一电荷，以相同大小的速度进入磁场，速 C.洛伦兹力的大小与速度无关 度方向不同时，洛伦兹力的大小也可能 相同. D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 合作探究。攻重难 探究1 洛伦兹力的方问 ◆[探究归纳] ◆[探究导引] 1.决定洛伦兹力方向的三个因素：电荷的正 如图所示，电子由阴极向 负、速度方向、磁感应强度的方向.当电性一 阳极运动（向右运动）过程 定时，其他两个因素决定洛伦兹力的方向， 中发生了向下偏转，试问： 如果只让一个反向，则洛伦兹力必定反向； (1)什么力使电子在运动过程中向下偏转？ 如果让两个同时反向，则洛伦兹力方向 该力的方向如何？ 不变 (2)电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电 2.洛伦兹力的特点：洛伦兹力的方向随电荷运 子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向 动方向的变化而变化.但无论怎样变化，洛 存在什么关系？ 伦兹力都与运动方向垂直，故洛伦兹力永不 做功，它只改变电荷的运动方向，不改变电 荷的速度大小。 3.用左手定则判定负电荷在磁场中运动所受 的洛伦兹力时，应注意将四指指向负电荷运 动的反方向。 。9。 物理·选择性必修第二册 [特别提醒](1)洛伦兹力永不做功，虽然安 一带正电的粒子从正方 培力是洛伦兹力的宏观表现，但安培力可以 形中心O点沿垂直于纸 做功. ☒b 面的方向向外运动，它所 (2)利用左手定则判断洛伦兹力方向时，四指 受洛伦兹力的方向是 指向也可以理解为总是指向等效电流的方向. [例1]如图所示是电子射线管的示意图.电 A.向上 B.向下 子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏 C.向左 D.向右 上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向 探究2 洛伦兹力的天小 下（之轴负方向）偏转，在下列措施中可采用 ◆[探究导引] 的是 ( 如图所示，磁场的磁感应强 ￥LXBX 狭缝 荧光屏 度为B.设磁场中有一段长 度为L的通电导线，横截面 电子束 积为S,单位体积中含有的自由电荷数为n, A.加一电场，电场方向沿z轴负方向 每个自由电荷的电荷量为q且定向运动的 B.加一电场，电场方向沿y轴正方向 速率都是v. C.加一磁场，磁场方向沿x轴负方向 (1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所 D.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 受安培力多大？ 汇规律总结 (2)长为L的导线中含有的自由电荷数为多 洛伦兹力方向的判断方法 少？每个自由电荷所受洛伦兹力多大？ 洛伦兹力方向与安培力方向一样，都根据 左手定则判断，但应注意以下两点： (1)洛伦兹力必垂直于0、B方向决定的平面. (2)与B不一定垂直，当不垂直时，磁感线 可以斜穿过手心 ◆[跟进训练] 1.(多选)一带电粒子（重力不计，图中已标明 粒子所带电荷的正负)进入磁场中，下列关 于磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛 伦兹力方向的标示正确的是 () ⊙xx,x A B D 2.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导 线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导 线中通有大小相同的电流，方向如图所示 ·10· 第一章安培力与洛伦兹力 ◆汇探究归纳] [规律总结] 1.洛伦兹力与安培力的关系 计算洛伦兹力的大小时，应注意弄清与磁 (1)安培力是导体中所有定向移动的自由电荷 感应强度B的方向关系.当⊥B时，洛伦兹 受到的洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力 力F=qoB,当v∥B时，F=0,当v与B成0 是安培力的微观本质 角(0°<0<90)时，应将v(或B)进行分解取 (2)洛伦兹力对电荷不做功，但安培力却可以 它们垂直的分量计算 对导体做功. ◆[跟进训练] 2.洛伦兹力的大小：F=quBsin0,0为电荷运 1.在磁场中有如图所示的甲、乙两个运动电 动的方向与磁感应强度方向的夹角， 荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方 (1)当v⊥B时，0=90°，sin0=1,F=guB,即 向与磁场方向平行，则 () 运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大 A.甲、乙都受洛伦兹力作用 (2)当v∥B时，0=0°，sin0=0,F=0,即运动 B.甲、乙都不受洛伦兹力作用 方向与磁场平行时，不受洛伦兹力 C.只有甲受洛伦兹力作用 [例2]如图所示，各图中的匀强磁场的磁感 D.只有乙受洛伦兹力作用 应强度均为B,带电粒子的速率均为，带电 荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦 兹力的大小 →z 2.一初速度为零的质子，经过电压为1880V B 60- 的电场加速后，垂直进入磁感应强度为 ⊕ B 5.0×10-4T的匀强磁场中.求质子受到的 (1 (2) 洛伦兹力的大小.（质子质量m=1.67× 10-”kg,g取10m/s2) 3 ·11 物理·选择性必修第二册 究3 磁场与现代科技 性不同，比荷不同，也可沿直线穿出右侧的 ◆[探究导引] 小孔S2,而其他速度的粒子要么上偏，要么 如图所示，是一横截面 下偏，无法穿出S2.因此利用这个装置可以 边长为a的正方形的 达到选择某一速度带电粒子的目的，故称为 金属导体.匀强磁场B 速度选择器。 沿x轴正方向.设自 2.磁流体发电机 由电子定向移动速度为v. (1)如图所示，将一束 (1)金属导体上、下两个侧面，哪个侧面的电 等离子体（即高温 势较高？ 下电离的气体，含 (2)导体上、下两个侧面的电势差是多大？ 有大量带正电和带负电的微粒，从整体上 来说是呈电中性)喷射入磁场，磁场中有 两块金属板A、B,则高速射入的离子在洛 伦兹力的作用下向A、B两板聚集，使两板 间产生电势差，若平行金属板间距为d,匀 强磁场的磁感应强度为B,等离子体流速 为，气体从一侧面垂直磁场射入板间，不 计气体电阻，外电路电阻为R (2)运动电荷在磁场中受洛伦兹力作用发生偏 转，正、负离子分别到达B、A极板(B为电 源正极)，使A、B板间产生匀强电场，在电 场力的作用下偏转逐渐减弱，当等离子体 不发生偏转即匀速穿过时，有quB=qE,所 以此时两极板间电势差U=Ed=Bdv,根 ◆汇探究归纳] 据闭合电路欧姆定律可得电流大小 1.速度选择器 I=B 如图所示，D1和D2是 R 两个平行金属板，分别 3.霍尔效应 连在电源的两极上，其 D 如图所示，厚度为h、 间有一电场强度为E的电场，同时在此空 宽度为d的导体板 间加有垂直于电场方向的磁场，磁感应强度 放在垂直于它的磁 为B.S1、S2为两个小孔，且S1与S2连线方 感应强度为B的匀 向与金属板平行.速度沿S、S2连线方向从 强磁场中.当电流按如图方向通过导体板 S,飞人的带电粒子只有做直线运动才可以 时，在导体板的上侧面A和下侧面A'之间 从S2飞出.因此能从S2飞出的带电粒子所 会产生电势差，这种现象称为霍尔效应.实 受的电场力与洛伦兹力平衡，即qE=q0B. 验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流1 故只要带电粒子的速度满足)一吕，即使电 和B的关系为U=k侣，式中的比例系数皮 ·12· 第一章安培力与洛伦兹力 称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下：外部 (1)图中哪个板是正极？ 磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体 (2)发电机的电动势是多少？ 板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的 (3)设喷入的离子流每立方米有n个负电 正电荷，从而形成电场.电场对电子施加与 荷，离子流的横截面积为S,则发电机的功 洛伦兹力方向相反的静电场力.当静电场力 率是多大？ 与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧面 之间就会形成稳定的电势差.由U=kB可 得B-导，这也是一种测量磁感应强度B Ud 的方法。 4.电磁流量计 (1)原理 如图所示是电磁流量计的示意图，在非磁 性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区 [规律总结了”“带电粒子在电磁场中直线运动 域，当管中的导电液体流过此磁场区域时， 的分析技巧 测出管壁上a、b两点间的电势差U,就可 (1)场的特点：电场和磁场的方向互相垂直， 以知道管中液体的流量Q(m3/s)一单位 (2)力学规律分析 时间内流过液体的体积. 粒子重力 粒子做匀速 条件：9B=E 不计 直线运动 粒子重力 粒子做匀速 泰件1：qE=qmB+mg 甲从厨管的侧面看 乙顾者液体流动的方向看 条件2：B=gE十mg 不能忽略 直线运动 条件3：9mB十E=g (2)流量的计算 ◆[跟进训练] 电荷随液体流动，受到竖直方向的洛伦滋 [多维训练1] 速度选择器 力，使正负电荷在上下两侧聚积，形成电 (多选)不计重力的负粒 + 场.当电场力与洛伦兹力平衡时，达到稳 xx U 子能够在如图所示的正 态，此时吕-qmB,得。=品，液体流量 U ×Bxd 交匀强电场和匀强磁场 QπD2 πDU 中匀速直线穿过.设产生匀强电场的两极板 4 4B 间电压为U,距离为d,匀强磁场的磁感应 [例3]如图所示为磁流 强度为B,粒子带电荷量为q,进入速度为 体发电机的示意图，假 0,以下说法正确的是 () 设板间距离为d,磁感 A.若同时增大U和B,其他条件不变，则粒 应强度为B,正、负离 子一定能够沿直线穿过 子的电荷量均为e,射入速度为v,外接电阻 B.若同时减小d和增大，其他条件不变， 为R.试问： 则粒子可能沿直线穿过 ·13· 物理·选择性必修第二册 C.若粒子向下偏，且能够飞出极板间，则粒 A.N端的电势比M端的高 子动能一定减小 B.若污水中正、负离子数相同，则前后表面 D.若粒子向下偏，且能够飞出极板间，则粒 的电势差为零 子的动能有可能不变 C.电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c 无关 [多维训练2]电磁流量计 D.电压表的示数U跟污水的流量Q成正比 (多选)为监测某化工厂的 [多维训练3]霍尔效应 污水排放量，技术人员在 如图所示，方形玻 该厂的排污管末端安装了 璃管中有NaCI的 如图所示的流量计.该装 水溶液，沿x轴正 置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c, 方向流动，沿y轴 左右两端开口.在垂直于上下表面方向加磁 正向加恒定的匀强磁场B.图中a、b是垂直 感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两 于之轴方向上玻璃管的前后两内侧面，则 个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水 ( 充满管口从左向右流经该装置时，接在M、 A.a处电势低于b处电势 B.a处钠离子浓度大于b处钠离子浓度 N两端间的电压表将显示两极间的电压U, C.溶液上表面的电势高于下表面的电势 若用Q表示污水流量（单位时间内排出的 D.溶液上表面处的氯离子浓度大于下表面 污水体积)，下列说法中正确的是 ( 处的氯离子浓度 辨析易错。提素养 [易错点] 应用左手定则时不注意电荷的电 感线垂直穿过手心，拇指的指向即自由电子 性而出错 的受力方向.也就是说，自由电子受洛伦兹 [例们 横截面为矩形的载 力方向指向a表面一侧，实际上自由电子在 流金属导体置于磁场中， 向左移动的同时，受到指向a表面的作用 如图所示，将出现下列哪 力，并在a表面聚集，由于整个导体是呈电 种情况 中性的（正、负电荷总量相等），所以在b表 A.在b表面聚集正电荷，而a表面聚集负电荷 面“裸露”出正电荷层，使b表面电势高于α B.在a表面聚集正电荷，而b表面聚集负 表面电势.] 电荷 [易错分析]容易忽视金属导电的实质是 C.开始通电时，电子做定向移动并向b偏转 电子的移动。 D.a、b表面电势不同，a表面电势较高 [误区警示]决定洛伦兹力方向的因素有 [解析]A[金属导体靠电子导电，金属 三个：电荷的电性（正、负）、电荷运动的方 正离子并没有移动，而电流由金属导体中的 向、磁感应强度的方向.此类问题必须弄清 自由电子的定向移动（向左移动）形成，应用 导体的导电机理，当电荷电性一定时，其他 左手定则时，四指应指向电流的方向，让磁 两个因素中，如果只让一个因素相反，则洛 ·14 第一章安培力与洛伦兹力 伦兹力方向必定相反，如果同时让两个因素 ◆[课堂小结] 相反，则洛伦兹力方向将不变.电荷的运动 垂直于B、决定的平面 洛伦兹力的方向 判晰方达：左手定则 方向和磁场方向间没有因果关系，两者关系 者精 当。与B垂直时， 是不确定的，电荷的运动方向和磁场方向确 洛伦兹力的大小 F-qeB 定洛伦兹力方向，洛伦兹力F垂直于B、口 构造 应用：电视显像管 块定的平面. 原理 课堂自测。夯基础 1.(洛伦兹力方向)带电粒子 C.带电粒子在匀强磁场中运动，受到的洛 (重力不计)穿过饱和蒸汽 伦兹力做正功 时，在它走过的路径上饱 D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向 和蒸汽便凝成小液滴，从而显示粒子的径 与磁场方向平行 迹，这是云室的原理，如图所示是云室的拍 4.（磁场与现代科技)（多 摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强 选)目前世界上有一种 磁场，图中Oa、Ob、Oc、Od是从O点发出的 新型发电机叫磁流体发 四种粒子的径迹，下列说法中正确的是 电机，如图表示它的原理：将一束等离子体 ( (包含正、负离子)喷射入磁场，在磁场中有 A.四种粒子都带正电 两块金属板A、B,于是金属板上就会聚集 B.四种粒子都带负电 电荷，产生电压.以下说法正确的是() C.打到a、b点的粒子带正电 A.B板带正电 D.打到c、d点的粒子带正电 B.A板带正电 2.(洛伦兹力方向)如图所示为 C.其他条件不变，只增大射入速度，UB 电视机显像管偏转线圈的示 增大 意图，当线圈通以图示的直 D.其他条件不变，只增大磁感应强度，UB 流电时，形成的磁场如图所 增大 示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将 5.(洛伦兹力大小和方向) r 一个带正电的微粒（重力 + BX× A.向上偏转 B.向下偏转 不计)穿过如图所示的匀 C.向左偏转 D.向右偏转 强磁场和匀强电场区域 3.(洛伦兹力和安培力)下列有关洛伦兹力和 时，恰能沿直线运动，则欲使微粒向下偏转 安培力的描述，正确的是 () 时应采用的方法是 ( A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培 A.减小电场强度 B.增大电荷量 力的作用 C.减小入射速度 D.增大磁感应强度 B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的 C温馨提西 学习至此，请完成配套训练 宏观表现 ·15物理·选择性必修第二册 2.解析：根据等效性结合安培定则，环形电流可等效为两个小 4.C[导体棒ab和bc串联，通过的电流I相等，长度L和磁 磁针，判知两导线环应相互吸引. 感应强度B也相同，由F=BIL知，两导体棒所受安培力大 答案：两导线环相互吸引 小相等，即F=F=F,由左手定则和力的平行四边形定则 课堂自测·夯基础 可知，导体棒ab和bc所受安培力的合力大小为F.=l.5F, 1.解析：(1)中电流与磁场垂直，由左手定则可判新出A所受 方向沿线框平面垂直ac指向d,同理可知ad和dc两导体 安培力方向如图甲所示 棒所受安培力的合力大小F'-=1,5F,方向沿线瓶平面垂直 ac向上，故线框所受安培力的合力大小为3F,选项C 正确.门 5.解析：金属棒受力如图所示，根据力 的平衡条件可知Fs=ngsin0 甲 而F金=BIl (2)中条形磁铁在A处的磁场分布如图乙所示，由左手定则 可得B=gsin0 可判断A受到的安培力的方向如图乙所示】 (3)中由安培定则可判断出A处磁场方向如图丙所示，由左 由左手定则可知，磁感应强度B的方向垂直于导轨平面钟 手定则可判断出A受到的安培力方向如图丙所示， 向下 答案：mgsin0 方向垂直导轨平面斜向下 第2节 磁场对运动电荷的作用力 自主预习·探新知 知识梳理 一、1.运动电荷2.(1)洛伦兹力(2)磁感线正电荷洛伦 丙 丁 兹力相反 (4)中由安培定则可判断出A处磁场如图丁所示，由左手定 二、1.宏观2.(1)qB(2)quBsin0 则可判断出A受到的安培力方向如图丁所示， 答案： 三、1.电子束磁偏转2.偏转线圈3.扫描 基础自测 I B 1.(1)√(2)√(3)× 2.D[根据左手定则可以判断，选项A中的负电荷所受的洛 XX (1) 伦兹力方向向下：选项B中的负电荷所受的洛伦兹力方向 (2 向上：选项C中的正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面 F 1⑧A 指向纸外；选项D中的正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于 1中 纸面指向纸里，D正确.] 3.B[洛伦兹力的方向总跟速度方向垂直，所以洛伦兹力永 (3) (4) 不做功，不会改变粒子的动能，故选B.] 2.D[由电流方向、受力方向，根据左手定则可以判断出，磁 合作探究·攻重难 感应强度的方向沿y轴的负方向，或者沿x轴的负方向都 探究1 是可以的，故D是正确的.] 提示(1)洛伦兹力向下 3.解析：A图中，F=IIBcos a,这时不能死记公式而错写成F =IIBsin a.要理解公式本质是有效长度或有效磁场，正确分 (2)磁场方向向里，电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直，与电 解.B图中，B⊥I,导线再怎么放，也在纸平面内，故F=IlB. 子运动方向垂直，满足左手定则， C图是两根导线组成的折线abc,整体受力实质上是两部分 [例1门D[电子由阴极沿x轴正方向射出，要使电子的径迹 直导线分别受力的失量和，其有效长度为ac,故F=√瓦IlB. 向下(x轴负方向)偏转，则应使电子受到向下的力.若加一 D图中，从a→b的半圆形电流，分析圆孤上对称的每一小段 电场，由于电子带负电，所受电场力与电场方向相反，因此电 电流，受力抵消合并后，其有效长度为ab,故F=2IRB.E图 场方向应沿z轴正方向：若加一磁场，根据左手定则可知，所 中，F=0. 加磁场应沿y轴的正方向（注意电子带负电，四指应指向电 答案：A:IIBcos a B:IlBC:W2IlBD:2IRBE:0 子运动的反方向).故选项D正确.] ·124· 参考答案 跟进训练 (3)发电机的功率P=U1,其中U=Bdu,单位时间内到一个 1.AB[A中，带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的 板的电荷数为Sm,电荷量为nSe,即回路中的电流I= 方向向左，拇指所指的方向向下，选项A正确：B中，带正电 neSu,所以发电机的功率P=nedSBv. 的粒子向下运动，掌心向里，四指所指的方向向下，拇指的方 [答案](1)上板(2)Bdu(3)nedSBv 向向左，选项B正确：C中，带正电粒子的运动方向与磁感线 跟进训练 平行，此时不受洛伦兹力的作用，选项C错误：D中，带负电 的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指 1.BC[钱子能修直线穿过，别有？吕=9mB,即=品若U, 的方向向下，选项D错误.门 B增大的倍数不同，粒子不能沿直线穿过，A错误；同理若d 2.B[a、b、c、d四根导线上电流大小相同， 减小几倍，四增大几倍，粒子仍能沿直线穿过，B正确：粒子 它们在O点形成的磁场的磁感应强度B 向下偏，电场力做负功，又W。=0,所以△Ek<0,C正确，D B +0 的大小相同，方向如图甲所示.O点合磁场 错误.] 方向如图乙所示，则据左手定则可以判定 B 甲 2.AD[由左手定则可知，不管污水带何种电荷，都有9N> 由O点垂直纸面向外运动的带正电的粒子 M,选项A正确，选项B错误.当电荷受力平衡时有qvB=q 所受洛伦兹力方向向下.B选项正确] 名得一品流量Q-S0-名选项C错误，选项D正确] U U 探究2 3.B[溶液中的正负离子沿x轴正向移动，由左手定则可知 提示(1)I=nqS:F安=ILB=nquSLB. 运动的正离子受到沿之轴正向的洛伦兹力，运动的负离子受 (aN=nSLR,-号-nB 到沿x轴负向的洛伦兹力，故正离子都会偏向a处，负离子 [例2][解析](1)因⊥B,所以F=qvB. 都会偏向b处，a处电势高于b处电势，a处钠离子浓度大于 (2)v与B的夹角为30°，将四分解成垂直磁场的分量和平行 b处钠离子浓度，A错，B对：正离子都会偏向a处，负离子都 随场的分量，01=win30,F=9 qvBsin30°-之9uB, 会偏向b处，并没有上下之分，所以溶液上表面的电势等于 下表面的电势，溶液上表面处的离子浓度也等于下表面处的 (3)由于v与B平行，所以不受洛伦兹力，F=0. 离子浓度，C、D错.] (4)u与B垂直，F=quB. 课堂自测·夯基础 [答案】（1)mB(2)qmB(3)04mB L.D[由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的 跟进训练 粒子带正电，D正确.] 1.C[电荷在磁场中运动，当电荷速度方向与磁场方向平行 2.D[由安培定则可知，线图在纸面内中心点的磁场方向向 时，电荷所受洛伦兹力为零，当电荷速度方向与磁场方向垂 下，由左手定则知电子所受洛伦兹力方向向右，故向右偏转， 直时，电荷所受洛伦兹力最大，故只有甲电荷受洛伦兹力作 D正确.] 用，选项C正确，] 3.B[当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培 2.解析：质子的初选度为零，由动能定理得山=合md, 力，故A错误：导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏 观上表现为导线受到的安培力，所以说安培力是大量运动电 可得质子造人匀强磁场时的连率√两=6.0X10m6 荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确：洛伦兹力的方向与电 由于质子是垂直进入磁场的，按照洛伦兹力的计算公式可以 荷运动方向始终垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功，C错误； 得到 道电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D F=qB=1.6×10-9×6.0×103×5.0×10-4N=4.8× 错误.] 10-17N. 4.ACD[根据左手定则，正离子进入磁场受到的洛伦兹力向 答案：4.8×10N U旭，可 下，A正确，B错误.最后，离子受力平衡有qB0=g 探究3 得UA=Bd,C、D正确.] 提示(1)上侧面(2)Ba 5.C[微粒在穿过这个区战时所受的力为：坚直向下的电场 [例3][解析](1)由左手定则可判定上板为正极， 力Eq和竖直向上的洛伦兹力quB,且此时Eq=quB.若要使 (2)对于匀速穿过磁场的离子：eoB=Ee,其中E=号 ，所以 微粒向下偏转，需使Eq>qB,则减小速度、减小磁感应强 发电机的电动势为U=Bdo. 度B或增大电场强度E均可.门 ·125·