2022年洛伦兹力教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载洛伦兹力1洛伦兹力的大小和方向（ 1）洛伦兹力大小的运算公式：F qvB sin,式中 为 v 与 B 之间的夹角,当 v 与 B 垂直时, F qvB ；当 v与 B 平行时,F 0,此时电荷不受洛伦兹力作用（ 2）洛伦兹力的方向：F、 、B 方向间的关系,用左手定就来判定留意：四指指向为正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向；洛伦兹力既垂直于 B 又垂直于 v ,即垂直于 B 与 v 打算的平面（ 3）洛伦兹力的特点洛伦兹力与电荷的运动状态有关当v0时,F0,即静止的电荷不受洛伦兹力洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直,因此

2、,洛伦兹力只转变运动电荷的速度方向,不对运动电荷做功,不转变运动电荷的速率和动能2洛伦兹力与安培力的关系（ 1）洛伦兹力是单个运动电荷受到的磁场力,表现而安培力是导体中全部定向移动的自由电荷所受洛伦兹力的宏观（ 2）洛伦兹力永不做功,而安培力可以做功3洛伦兹力和电场力的比较性质洛伦兹力电场力磁场对其中运动电荷的作用力电场对放入其中的电荷的作用力产生磁场中的静止电荷、 沿磁场方向运动的电场中的电荷无论静止、仍是沿任何条件电荷将不受到洛伦兹力方向运动都受到电场力作用方向由电荷正负、 磁场的方向以及电荷运动的方向打算, 各方向之间的关系方向由电荷正负、电场方向打算方向遵循左手定就正电荷受力方向与电场

3、方向相同,洛伦兹力的方向肯定垂直于磁场方负电荷受力方向与电场方向相反向以及电荷运动方向 （电荷运动方向与 磁场方向不肯定垂直）大小FqvB vBFqE做功 情形肯定不做功可能做正功,可能做负功,也可能不 做功学问点 2 带电粒子在匀强磁场中的运动1几个重要的关系式：名师归纳总结 向心力公式：qvBm2 v第 1 页,共 9 页r- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载轨道半径公式：r mvBq周期公式：T 2 mBq；频率 fT 12 Bqm角速度 2 qBT m由此可见： A、 T 与 v 及 r 无关,只与 B 及粒子的比荷有关；B、荷

4、质比 q 相同的粒子在同样的匀强磁场中,T、f 和 相同m2圆心的确定方法：已知入射方向和出射方向：分别画出入射点和出射点的洛伦兹力方向,其延长线的交点即为圆心；已知入射方向和出射点：连接入射点和出射点,画出连线的中垂线,再画出入射点的洛伦兹力方向,中垂线和洛伦兹力方向的交点即为圆心3半径的确定和运算：圆心找到以后,自然就有了半径（一般是利用粒子入、出磁场时的半径）用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等学问4运动时间的确定：半径的运算一般是利用几何学问,常利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于360 运算出圆心角的大小,由公式t360T 可求出运动时间有时也用弧长与线速度的

5、比如下列图：5仍应留意到：等于弧 AB 所对的圆心角速度的偏向角偏向角与弦切角的关系为：180 ,2；180 ,3602；对称规律： A 、从同始终线边界射入的粒子,再从这一边射出时,速度与边界的夹角相等；B、在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出试判定图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向1标明以下图中洛伦兹力的方向名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载）2多项 有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中,正确选项（BDA电荷在磁场中肯定受磁场力的作用 C电荷受电场力的方向与该处电场方向垂

6、直3在北半球,地磁场磁感应强度的一个重量竖直向下B电荷在电场中肯定受电场力的作用 D电荷如受磁场力,就受力方向与该处磁场方向垂直 以“ ” 表示 ；假如你家中电视机显像管的位置恰好处于南北方向,那么由南向北射出的电子束在地磁场的作用下将向哪个方向偏转（ B ）A不偏转 B 向东C向西 D无法判定4如图一带电的小球从光滑轨道高度为 h 处下滑,沿水平进入如图匀强磁场中,恰好沿直线由 a 点穿出场区,就正确说法是 A A.小球带正电 B.小球带负电C.球做匀变速直线运动 D.磁场对球做正功m h A a 5. 如图 16-4 所示,在示波管下方有一根水平放置的通电直电线,就示波管中的电子束将A向上

7、偏转 ；B向下偏转；C向纸外偏转；I D向纸里偏转图 16-4 6如下列图, x 轴上方有垂直纸面对里的匀强磁场 .有两个质量相同, 电荷量也相同的带正、负电的离子 （不计重力） ,以相同速度从 O 点射入磁场中,射入方向与 x 轴均夹 角.就正、负离子在磁场中,以下说法不正确选项（A ）A.运动时间相同B.运动 轨道 半径相同C.重新回到 x 轴时速度大小和方向均相同名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载D.重新回到 x 轴时距 O 点的距离相同7. 一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场粒子

8、的一段径迹如下列图,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐步减小（带电量不变）从图中情形可以确定（B ）A粒子从 a 到 b,带正电B粒子从 b 到 a,带正电C粒子从 a到 b,带负电D粒子从 b 到 a,带负电8. 在图中虚线所围的区域内, 存在电场强度为 E 的匀强电场和磁感应强度为 B 的匀强磁场 已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转,设重力可忽视不计,就在这区域中的 E 和 B 的方向不可能是（ D ）AE 和 B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相同BE 和 B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相反CE 竖直向上, B 垂直纸面对外D

9、E 竖直向上, B 垂直纸面对里9（多项） 1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图4 所示,这台加速器由两个铜质D 形合 D1、D2构成,其间留有间隙,以下说法正确选项 AD A离子由加速器的中心邻近进入加速器名师归纳总结 B离子由加速器的边缘进入加速器12第 4 页,共 9 页图 4 C离子从磁场中获得能量- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载D离子从电场中获得能量10.如下列图,一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为证滑块能滑至底端,就它滑至底端时的速率（B ）A、变大 B、变小 C、不变 D、条件不足,

10、无法判定v,如加一个垂直纸面对外的匀强磁场,并保11、一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定带电粒子的电荷量与质量之比,就只需要知道 B v 和磁感应强度B B磁感应强度B 和运动周期TA运动速度C轨道半径R和运动速度v D轨道半径R和磁感应强度B解答题1. 如图 1 所示,被 U 的电压加速的电子从电子枪中发射出来,沿直线a 方向运动,要求击中在 = 3 方向,距枪口 d 的目标 M,已知磁场垂直于由直线 a 和 M 所打算的平面,求磁感强度解由图得电子圆轨道半径 r=d2sin 2. 两块长为 L、间距为 d 的平行金属板水平放置,处于方向垂直纸面对外、磁感强度为 B 的匀强

11、磁场中,质量为 m、电量为 e的质子从左端正中 板上,求入射速度的范畴；A 处水平射入（如图）为使质子飞离磁场而不打在金属名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解依据 R2=L2+（Rd2）2,得3. 如图直线MN 上方有磁感应强度为B 的匀强磁场；正、负电子同时从同一点O 以与 MN 成 30 角的同样速度v射入磁场（电子质量为m,电荷为e）,它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？第 6 页,共 9 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -

12、M 学习必备欢迎下载N 解：由公式知,它们的半径和周期是相同的；只是偏转方向相反；先确定圆心,画出半径,由对称性知：射入、射出点和圆心恰好组成正三角形；所以两个射出点相距 2r,由图仍可看出,经受时间相差 2T/3；答案为射出点相距s 2 mv,时间差为 t 4 m；关键是找圆心、找半径和用对称；Be 3 Bq4. 如图 3-6-2 所示,在 y0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直平面并指向纸面外,磁感应强度为 B一带正电的粒子（不计重力）以速度v0从 O点射入磁场,入射方向在xy 平面内,与x 轴正向的夹角为如粒子射出磁场的位置与 O点的距离为L,求该粒子的电荷量与质量之比q/m解析： 洛伦

13、兹力供应向心力Bqv=mv 2/r 几何关系如图 3-6-3 所示, l/2=rsin 整理得 q/m=2v 0sin /lB 5.如下列图,一束电子（电量为 e）以速度 v0垂直射入磁感应强度为 B,宽为 d 的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原先入射方向的夹角为 30,就电子的质量是多少？穿过磁场的时间是多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - m2 eBdv学习必备欢迎下载B；现有一带电离子（不计td 3v 0r 的圆形区域内存在着垂直纸面对里的匀强磁场,磁感应强度为6.如图 17 所示,半径为重力）从 A

14、以速度 v 沿圆形区域的直径射入磁场,已知离子从C 点射出磁场的方向间的夹角为60o（1）该离子带何种电荷；（2）求该离子的电荷量与质量之比 q/m 图 17 解析：（1）依据磁场方向和离子的受力方向,由左手定就可知：离子带负电；（ 2）如图,离子在磁场中运动轨迹为一段圆弧,圆心为O ,所对应圆心角为 60o；qvBmv2,tg2r,联立、解得：q3 A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁RRm3Br7电子自静止开头经M、N 板间（两板间的电压为u）的电场加速后从场中,电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L,如下列图 .求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m,电量为 e）名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.解析：电子在M、N 间加速后获得的速度为学习必备欢迎下载v,由动能定理得：12mv2-0=eu r,就：电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为v2evB=mr电子在磁场中的轨迹如图,由几何得：L2Ld2=2 Lrd22名师归纳总结 由以上三式得：B=2 L2L22 mu第 9 页,共 9 页de- - - - - - -