高考物理一轮复习第章磁场第课时磁吃运动电荷的作用学案

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1、第37课时　磁场对运动电荷的作用考点1　洛伦兹力的理解及应用1．定义：运动电荷在磁场中所受的力叫做洛伦兹力。2．大小(1)v∥B时，F＝0。(2)v⊥B时，F＝qvB。(3)v与B夹角为θ时，F＝qvBsinθ。3．方向(1)由左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是运动正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。(2)方向特点：F⊥B，F⊥v。即F垂直于B、v决定的平面。(注意B和v可以有任意夹角)(3)由于F始终垂

2、直于v的方向，故洛伦兹力永不做功。[例1]　(2017·北京东城区统测)如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和匀强电场E，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直。在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是(　　)19A．小球做匀变速曲线运动B．小球的电势能保持不变C．洛伦兹力对小球做正功D．小球动能的增量等于其电势能和重力势能减少量的总和解析　带电小球在刚进入复合场时受力如图所示，则带电小球进入复合场后做曲线运动，因为速度会发生变化，洛伦兹力就

3、会跟着变化，所以不可能是匀变速曲线运动，A错误；根据电势能公式Ep＝qφ知只有带电小球竖直向下做直线运动时，电势能才保持不变，B错误；洛伦兹力的方向始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，C错误；由动能定理可知：重力做正功，电场力也做正功，洛伦兹力不做功，它们的代数之和等于动能的增量，D正确。答案　D小球运动过程中，由于受重力和电场力作用，其速度会发生变化，则洛伦兹力大小也发生变化，运动过程中由于洛伦兹力始终垂直于速度方向，因此不做功。1．(人教版选修3－1P102·T3改编)如图所示，一束质量、速度和电荷不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组

4、成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是(　　)19A．组成A束和B束的离子都带负电B．组成A束和B束的离子质量一定不同C．A束离子的比荷大于B束离子的比荷D．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外答案　C解析　由左手定则知，两束离子都带正电，A错误；分析可得速度选择器中Eq＝qvB，可得v＝，即A、B两束离子的速度相等。由于两束离子都带正电，所以它们在速度选择器中所受电场力向右，则洛伦兹力向左，所以速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里，D错误；离子在另一磁场B′中作圆周运动，A离子束的半径小于B离子束，由R＝，且v、B′

5、相同，则：A束离子的比荷大于B离子束的比荷，C正确；由于q未知，所以不能确定质量关系，B错误。2.如图所示，匀强磁场水平向右，电子在磁场中的运动与磁场方向平行，则该电子(　　)A．不受洛伦兹力B．受洛伦兹力，方向向上C．受洛伦兹力，方向向下D．受洛伦兹力，方向向左答案　A解析　当带电粒子运动方向与磁场方向平行时，粒子不受洛伦兹力作用，故A正确。3．(多选)如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，以下说法正确的是(　　

6、)19A．两小球第一次到达轨道最低点时的速度vM>vNB．两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM>FNC．小球第一次到达M的时间大于到达N的时间D．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中不能答案　ABD解析　小球在磁场中到达轨道最低点的过程中只有重力做功，vM＝。在电场中到达轨道最低点的过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理得mgR－qER＝mv，vN＝，所以vM>vN；设两轨道左端最高点分别为X、Y，因为＝，所以该过程所用时间tM

7、＋m，在N点FN′＝mg＋m，不难看出，FM′>FN′，由牛顿第三定律可知FM＝FM′，FN＝FN′，所以B正确。考点2　带电粒子在匀强磁场中的运动一、圆心的确定1．如果已知入射点、入射方向和出射点、出射方向时，可以通过入射点和出射点作出垂直入射方向和出射方向的垂线，两条垂线交点就是圆弧轨道的圆心，如图甲。192．已知入射点、出射点的位置和入射方向，可以通过入射点作出入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其线段的中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧的圆心，如图乙。二、半径的确定一般运用几何知识，常用三角函数关系、三角形知识(如正弦定理、余弦定理)等来求解。1

8、．粒子速度的偏向角φ等于回旋角(圆心角)α，并等于弦AB与切线的夹角(弦切角)θ