第1章 第2节 洛伦兹力-2026-2027学年高中物理选择性必修第二册课堂重点&课时训练合集(鲁科版)
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内容正文:
鲁科版·选择性必修第二册·第1章安培力与洛伦兹力
洛伦兹力
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
1
洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用力,用符号F表示
洛伦兹力方向
用左手定则判定:伸开左手,让磁感线穿入手心,四指指向正电荷运动方向
ny
(负电荷则指向其运动的反方向),大拇指所指方向即为洛伦兹力方向
3
洛伦兹力大小
F=qVB(当V⊥B时);当V‖B时,F=O
4
一般情况
当v与B成B角时,F=qvBsin日
5
洛伦兹力特点
洛伦兹力方向始终垂直于V和B所决定的平面,即F⊥V,F⊥B
6
洛伦兹力不做功
因为F⊥V,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,不做功
7
单位规范
F:牛顿(N);q:库仑(C);V:米每秒(m/s);B:特斯拉(T)
8
洛伦兹力与安培力关系
安培力是大量定向移动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
带电粒子在匀强磁场中的
2
9
当V⊥B时,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:qVB=m
运动
r
10
圆周运动半径与周期
半径r=
mv
9
周期T=2nm
(周期与速度大小、半径无关)
qB
左手定则记忆口诀
磁感线穿手心,四指指电流(正电荷运动方向),拇指指受力。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题3分,共30分)
1.关于洛伦兹力,下列说法正确的是
A.洛伦兹力是磁场对静止电荷的作用力
B.洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力
C,洛伦兹力的方向与电荷运动方向相同
D,洛伦兹力对运动电荷一定做功
2.一带正电的粒子以速度V垂直射入匀强磁场B中,粒子所受洛伦兹力的大小为
A.gvB
B.9
D.0
B
3.一带电粒子沿磁感线方向射入匀强磁场,它受到的洛伦兹力为」
A.qvBB.qvBsin30°C.qvB cos30°D.0
4.关于洛伦兹力的方向,下列说法正确的是
A.洛伦兹力的方向与V平行
B.洛伦兹力的方向与B平行
C.洛伦兹力的方向既垂直于V又垂直于B
D.洛伦兹力的方向与V和B均成45°角
5.用左手定则判定洛伦兹力方向时,四指应指向
A负电荷的运动方向B.正电荷的运动方向C.磁感线方向D.洛伦兹力方向
6.一带负电的粒子向右运动,磁场方向垂直纸面向里,则粒子所受洛伦兹力的方向为
A.向上B.向下C.向左D.向右
7.洛伦兹力不做功的原因是
A.洛伦兹力太小B.洛伦兹力方向始终与速度方向垂直C.洛伦兹力方向始终与速度方向相同
D.洛伦兹力是恒力
8.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供
A.重力B.向心力C.摩擦力D.弹力
9.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式为」
A.r=9B
B.r=mv
D.r=qv
mv
gB
C.r=mB
gv
mB
10.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式为
2nm
.mv
A.T=
C.T=-
qB
qB
B.T=2ngB
m
B
D.T=
2nm
二、多选题
(每题4分,共20分,选对但不全得2分,选错得0分)
11.关于洛伦兹力,下列说法正确的是
A.洛伦兹力的方向垂直于V和B所决定的平面
B.洛伦兹力只改变速度方向,不改变速度大小
C.洛伦兹力对运动电荷做功
D.洛伦兹力是安培力的微观本质
12.一带电粒子在匀强磁场中运动,下列说法正确的是
A.若V⊥B,粒子做匀速圆周运动
B.若V‖B,粒子不受洛伦兹力
C.若V⊥B,洛伦兹力提供向心力
D.洛伦兹力总是做正功
13.关于带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A半径r=
TTIV
2πm
gB
B.周期T=
C,周期与速度大小有关D.周期与半径无关
qB
14.下列情况中,运动电荷不受洛伦兹力的是
A.电荷静止在磁场中
B.电荷沿磁感线方向运动
C.电荷垂直磁感线方向运动
D.电荷运动方向与磁场方向成0角(0°<日<90)
15.用左手定则判定洛伦兹力方向时,下列说法正确的是
A.磁感线穿入手心B.四指指向正电荷运动方向
C.四指指向负电荷运动方向
D.大拇指所指方向为洛伦兹力方向
三、判断题(每题2分,共10分,正确打"V",错误打"x")
16.洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。
17.洛伦兹力的方向与电荷运动方向垂直。
18.洛伦兹力对运动电荷做功。
19.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关。
20.安培力是洛伦兹力的宏观表现。
四、填空题(每题4分,共20分)
21.洛伦兹力的大小公式为F=
(当V⊥B时)。
22.用左手定则判定洛伦兹力方向时,让磁感线穿入
四指指向
电荷运动方向,大拇指所指方向
为洛伦兹力方向。
23.一带电量为g=2×10-6C的粒子,以V=3×106m/S的速度垂直射入B=0.5T的匀强磁场中,粒子
所受洛伦兹力大小为
No
24.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,半径公式「=
,周期公式T=
25.洛伦兹力始终与速度方向
所以洛伦兹力不做功。
五、简答题(每题5分,共10分)
26.简述洛伦兹力与安培力的关系。
27.为什么洛伦兹力对运动电荷不做功?
六、计算题(每题10分,共20分)
28.-电子(电荷量g=1.6×1019C,质量m=9.1×10-31kg)以V=2×106m/s的速度垂直射入
B=0.2T的匀强磁场中。求:
(1)电子所受洛伦兹力的大小;
(2)电子做匀速圆周运动的半径;
(3)电子做匀速圆周运动的周期。
29.-质子(电荷量g=1.6×10-19C,质量m=1.67×10-27kg)以y=1×106m/s的速度垂直射入
B=0.5T的匀强磁场中。求:
(1)质子所受洛伦兹力的大小;
(2)质子做匀速圆周运动的半径;
(3)质子做匀速圆周运动的周期。
模块3
参考答案
一、单选题
1.B解析:洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,A错误、B正确;洛伦兹力方向与电荷运动方向垂直,C错误;洛伦兹
力不做功,D错误。
2.A解析:V⊥B时,洛伦兹力大小F=qVB。
3.D解析:粒子沿磁感线方向运动,V‖B,洛伦兹力为零。
4.C解析:洛伦兹力方向既垂直于V又垂直于B,即垂直于V和B所决定的平面。
5.B解析:用左手定则时,四指指向正电荷运动方向(负电荷则指向其运动的反方向)。
6.B解析:负电荷向右运动,等效电流方向向左;磁场垂直纸面向里,由左手定则可知洛伦兹力向下。
7.B解析:洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,故不做功。
8.B解析:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力。
9.B解析:由gv8=m上得r=m兴
9B°
10.A解析:由T=2n与r=m得T=2m
gB
98o
二、多选题
11.ABD解析:洛伦兹力方向垂直于V和B所决定的平面,A正确;洛伦兹力只改变速度方向,不改变速度大小,B正
确;洛伦兹力不做功,C错误;洛伦兹力是安培力的微观本质,D正确。
12.ABC解析:V⊥B时粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,A、C正确;V‖B时不受洛伦兹力,B正确;洛伦
兹力不做功,D错误。
13.ABD解析:半径r=
mv
B,周期三,A、B正确;周期与速度大小、半径无关,C错误、D正确。
14.AB解析:电荷静止在磁场中不受洛伦兹力,A正确;电荷沿磁感线方向运动时V‖B,不受洛伦兹力,B正确;C、D
情况下均受洛伦兹力。
15.ABD解析:用左手定则时磁感线穿入手心,四指指向正电荷运动方向(负电荷则指向其运动的反方向),大拇指所指
方向为洛伦兹力方向,A、B、D正确,C错误。
三、判断题
16.√解析:洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。
17.√解析:洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。
18.×解析:洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,不做功。
19.解析:周期T=0B,&
与速度大小无关。
20.√解析:安培力是大量定向移动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
四、填空题
21.qvB
22.手心;正
23.F=gvB=2×10-6×3×106×0.5=3N
24v
2πm
.gB’gB
25.垂直
五、简答题
26.答:安培力是大量定向移动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观本质。
27.答:因为洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以洛伦兹力不做
功。
六、计算题
28.
(1)洛伦兹力大小:F=gvB=1.6×10-19×2×106×0.2=6.4×10-14N
a目运半轻:由g9-n片得7=-0受0”-210
3.2×10-20≈5.69×10-5m
(3)圆周运动周期:T=2m=2×3.14×9.1×10-31-5.71×1030
gB
1.6×10-19×0.2=3.2×10-20≈1.79×10-10s
29.
(1)洛伦兹力大小:F=gVB=1.6×10-19×1×106×0.5=8.0×10-14N
(2)
圆周运动半径:r=mY=1.67×10-27×1×105-1.67×10-21
gB
1.6×10-19×0.5=8.0×10-20≈2.09×10-2m
(3)
圆周运动周期:7=2mm=2×3.14×1.67×10-271.05×10-26
gB
1.6×10-19×0.5=8.0×10-20≈1.31×10-7s
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