高考物理 第三课时 磁场对运动电荷的作用导与练复习课件.ppt

2012高三物理复习课件（导与练福建）第高三物理复习课件（导与练福建）第8章章第三课时磁场对运动电荷的作用第三课时磁场对运动电荷的作用2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三21知道洛伦兹力的特点，会计算其大小，并用左手定则确定其方向2掌握带电粒子在匀强磁场中运动特点，会计算做圆周运动的半径、周期2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三41洛伦兹力的大小和方向(1)定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力(2)洛伦兹力的大小FqvBsin，为v与B的夹角vB时，洛伦兹力F0.(0或180)vB时，洛伦兹力FqvB.(90)一般角度时，可认为Bsin 为垂直于速度方向上的分量，也可认为vsin 为垂直于磁场方向上的分量(3)洛伦兹力的方向判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向方向特点：FB，Fv.即F垂直于B和v决定的平面(注意B和v可以有任意夹角)2021/8/11 星期三5 洛伦兹力的方向总是与粒子速度方向垂直所以洛伦兹力始终不做功2021/8/11 星期三62带电粒子在匀强磁场中的运动规律(1)速度方向与磁场方向平行若vB，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动(2)速度方向与磁场方向垂直若vB，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动2021/8/11 星期三72021/8/11 星期三8(对应学生用书第115页)1有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是(B)A通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行解析：通电直导线与磁场平行，不受安培力，选项A错误，安培力方向与磁场方向垂直，选项D错误洛伦兹力对带电粒子不做功，选项C错误，安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，选项B正确2021/8/11 星期三92电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是(D)A速率越大，周期越大B速率越小，周期越大C速度方向与磁场方向平行D速度方向与磁场方向垂直2021/8/11 星期三103粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动已知磁场方向垂直纸面向里以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是(A)解析：由于m甲m乙41，q甲q乙21，v甲v乙11，故R甲R乙21，由于带电粒子只受洛伦兹力的作用，而洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力，由左手定则判断，A选项正确2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三12 带电粒子在洛伦兹力作用下的运动问题1带电粒子只受洛伦兹力的作用(1)若vB，带电粒子不受洛伦兹力；(2)若vB，带电粒子做匀速圆周运动2带电粒子除受洛伦兹力，还受重力、电场力等力的作用(1)由于带电粒子所受洛伦兹力受带电粒子速度大小和方向的影响，粒子将做复杂的曲线运动，但洛伦兹力的分析仍适用于“力学”的规律方法(2)当带电粒子只受重力、电场力、洛伦兹力且重力和电场力等大反向时，带电粒子仍做匀速圆周运动3带电粒子受洛伦兹力不做功：由于洛伦兹力的方向总是与粒子速度方向垂直，所以洛伦兹力始终不做功2021/8/11 星期三13【例1】如图所示，摆球是带负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直于纸面向里摆球在AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线对球拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线对球拉力的大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()AF1F2，a1a2 BF1F2，a1a2 DF1F2，a10)速度大小1m2qv22m2q2v33m3q3v42m2q3v52mqv2021/8/11 星期三427(2011年福建龙岩模拟)如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动在共同加速阶段，下列说法中正确的是(B)A甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大B甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小C乙物块与地面间的摩擦力大小不变D乙物块与地面间的摩擦力不断减小解析：甲物块带正电且向左做加速运动，故所受洛伦兹力方向向下，甲、乙整体对地面的压力增大，乙物块对地面的滑动摩擦力增大，选项C、D错乙物块对地面的滑动摩擦力增大，水平恒力拉乙物块的加速度不断减小，乙对甲的静摩擦力提供的加速度不断减小，故甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小，选项A错，选项B对2021/8/11 星期三438(2010年宁波模拟)如图所示，一个质量为m、电荷量为q的正离子，从A点正对着圆心O以一定的速度射入半径为R的绝缘圆筒中圆筒中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.若离子与圆筒内壁碰撞2次后仍从A点射出设离子与圆筒内壁碰撞时无能量和电荷量损失，不计离子的重力求：(1)离子速度需要满足的条件；(2)离子在磁场中运动的时间2021/8/11 星期三442021/8/11 星期三459(拓展探究题)在真空中，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围足够大空间有垂直纸面向里的大小也为B的匀强磁场，一个带正电的粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m21010kg，带电荷量q5106C，不计重力，磁感应强度B1 T，粒子运动速度v05103 m/s，圆形区域半径R0.2 m，试画出粒子运动轨迹并求出粒子第一次回到P点所需时间(计算结果可以用表示)2021/8/11 星期三46答案：轨迹见解析图16105s2021/8/11 星期三47谢谢观赏谢谢观赏2021/8/11 星期三482021/8/11 星期三49