物理9 磁场 第2讲 磁场对运动电荷的作用 .ppt

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1、第第2讲磁场对运动电荷的作用讲磁场对运动电荷的作用【考纲解读考纲解读】1.会计算洛伦兹力的大小，并能判断其方向；会计算洛伦兹力的大小，并能判断其方向；2.掌握带电体在匀强磁场中的平衡或曲线运动问题掌握带电体在匀强磁场中的平衡或曲线运动问题一、洛伦兹力1定义：_电荷在磁场中所受的力2大小(1)vB时，F_.(2)vB时，F_.(3)v与B夹角为时，F_.考点O讲堂梳理自查运运动动 0qvBqvBsin 3方向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向(2)方向特点：FB，Fv.即F垂直于_决定的平面(注意B和v可以有任意夹角)由于F始终_v的方向，故洛伦兹力永

2、不做功B，v垂直于垂直于 二、电视显像管的工作原理1构造：如图所示，实际上是一个阴极射线管和偏转线圈的组合阴极射线管内有_和_电电子子枪枪荧荧光屏光屏 2原理：显像管应用了电子束_的原理没有磁场时电子束打在荧光屏的正中点，要使电子束按图示的方向偏转，偏转磁场应垂直纸面_(填“向里”或“向外”)3扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，垂直纸面_上的磁场可使电子束上、下偏转，沿纸面_的磁场使电子束左、右偏转偏转磁场的强弱和方向都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点便从上向下、从左向右不断地移动，这种技术叫作_4偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的，叫作_磁偏磁偏转转向外向外

3、方向方向水平方向水平方向扫扫描描偏偏转线转线圈圈1对洛伦兹力大小和方向的考查带电荷量为q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是()A只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B如果把q改为q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变【答案】B【解析】因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒子速度的方向有关，如当粒子速度与磁场垂直时FqvB，当粒子速度与磁场平行时F0.又由于洛伦兹力的方向永远与粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同时，洛伦兹力的方向也不同，所以A

4、项错因为q改为q且速度反向，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，再由FqvB知大小不变，所以B项正确因为电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意夹角，所以C项错因为洛伦兹力总与速度方向垂直，因此洛伦兹力不做功，粒子动能不变，但洛伦兹力可改变粒子的运动方向，使粒子速度的方向不断改变，所以D项错1对洛伦兹力方向的理解(1)决定因素：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向(2)洛伦兹力的方向总与v和B的方向垂直，不做功考点1 对洛伦兹力的理解例1(多选)如图所示，匀强磁场的方向竖直向下磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，

5、带电小球能从试管口处飞出，则()A小球带正电B小球运动的轨迹是一条抛物线C洛伦兹力对小球做正功D维持试管匀速运动的拉力F是一个恒力【答案】AB【解析】由右手定则可知，选项A正确；因为小球在向右的方向上做匀速运动，故小球沿管方向洛伦兹力的分力大小不变，因此沿管方向的分运动为初速度为零的匀加速运动，所以轨迹为抛物线，选项B正确；洛伦兹力方向始终垂直速度方向，故洛伦兹力不做功，选项C错误；由于沿管方向的分速度逐渐增大，洛伦兹力在垂直于管方向的分力也逐渐增大，因此F逐渐增大，选项D错误练1如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将()A向上偏转

6、B向下偏转C向纸外偏转 D向纸里偏转【答案】A【解析】环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直于纸面向外，由左手定则可判断，电子受到的洛伦兹力向上，故A正确1利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷2当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化3运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用4洛伦兹力一定不做功1带电粒子的速度v与磁感应强度B的方向相同或相反时，则带电粒子不受洛伦兹力作用若其他力可以忽略或其他力的合力等于零，粒子将做匀速直线运动2带电粒子的速度v与磁感应强度B的方向垂直时，带电粒子受到的洛伦兹力大小为FqvB，方向与速度的方向垂直若带电粒子做直线运动，则粒子一定受到了其他力的

7、作用，且所有力的合力为零，粒子做匀速直线运动考点2 带电体在磁场中的运动例2(多选)如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则()A经过最高点时，三个小球的速度相等B经过最高点时，甲球的速度最小C甲球的释放位置比乙球的高D运动过程中三个小球的机械能均保持不变【答案】CD练2如图所示，在竖直绝缘的平台上，一个带正电的小球以水平速度v0抛出，落到在地面上

8、的A点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，则小球的落点()A仍在A点B在A点左侧C在A点右侧 D无法确定【答案】C练3(多选)如图所示，在空间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里在磁场中有一长为l、内壁光滑且绝缘的细筒MN.细筒的底部有一质量为m、带电量为q的电荷(重力不计)现使细筒沿垂直磁场方向在水平作用力F的作用下由静止向右做匀加速直线运动，设小球带电量不变，细筒的质量不计则下列说法中正确的是()A电荷将一直在水平方向上做直线运动B在整个运动过程中洛伦兹力始终都没有做功C在整个运动的某一过程中洛伦兹力始终对小球做功D小球在某一时刻对管底的压力可能为零【答案】BD如图，设小

9、球A的合速度v与分速度v1的夹角为，则洛伦兹力f与其分力f1的夹角也为，则v1vcos，v2vsin，f1fcos，f2fsin，分别代入、两式可得P1fvcos sin，P2fvcos sin，可见，洛伦兹力f的两个分力f1与f2对小球A做功的总的瞬时功率为 P1 P20.因此，在小球A从M运动至N的过程中，洛伦兹力做的总功也为零，即W1W20.综上所述选项B、D正确模拟精选 组合专练 2(2017届襄阳模拟)汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子如图所示，把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是()A向上B向下C向左D向右【答案】B热点题组二带电体在磁场

10、中的运动3(2017届海淀期末)在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图所示在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是()A若这束射线由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B若这束射线由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移C若这束射线由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D若这束射线由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移【答案】D4(2017届南阳质检)如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中质量为m、带电荷量为Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()A滑块受到的摩擦力不变B滑块到达地面时的动能与B的大小无关C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下DB很大时，滑块可能静止于斜面上【答案】C