高考物理试题：第2讲 磁场对运动电荷的作用

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1、第2讲磁场对运动电荷的作用一、洛伦兹力1.定义：________电荷在磁场中受到的力，叫洛伦兹力.2.大小运动qvB0(1)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向垂直时，电荷所受洛伦兹力f＝_________.(2)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向平行时，电荷所受洛伦兹力f＝_________.3.方向B和v(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向电流的方向，即正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向.(2)特点：f⊥B，f⊥v，即f垂直于______决定的平面.【基础检测】1.(2015年海南卷)如图8-2-1所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一

2、条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点.在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()图8-2-1A.向上B.向下C.向左D.向右答案：A二、带电粒子在匀强磁场中的运动匀速直线1.速度与磁场平行时：带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做___________运动.匀速圆周qvB2.速度与磁场垂直时：带电粒子受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做______________运动.(2)轨道半径公式：R＝____________.【基础检测】2.(2016年

3、黑龙江牡丹江期中)三个速度大小不同的同种带电粒子(重力不计)，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，如图8-2-2所示，则它们在磁场中运动的时间之比为()图8-2-2A.1∶1∶1C.3∶2∶1B.1∶2∶3答案：C》》》考点1对洛伦兹力的理解⊙重点归纳1.分析洛伦兹力要注意以下几点(1)判断洛伦兹力的方向要注意区分正、负电荷.(2)洛伦兹力的方向随电荷运动方向而变化.(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.物理量洛伦兹力电场力产生条件v≠0且v不

4、与B平行电荷处在电场中大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B，F⊥v正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功2.洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力.(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功.3.洛伦兹力与电场力的比较⊙典例剖析例1：(2014年北京海淀区期末)如图8-2-3所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原)来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是(

5、A.无论小球带何种电荷，小球仍会落在a点B.无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长图8-2-3C.若小球带负电荷，小球会落在更远的b点D.若小球带正电荷，小球会落在更远的b点解析：地磁场在赤道上空水平由南向北，从南向北观察，如果小球带正电荷，则洛伦兹力斜向右上方，该洛伦兹力在竖直向上和水平向右方向均有分力，因此，小球落地时间会变长，水平位移会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间会变短，水平位移会变小.故D正确.答案：D备考策略：对于洛伦兹力，应该理解以下几点：(1)洛伦兹力与电荷的运动状态有关.(2)洛伦兹力与电荷运动的速度方向垂直，因此洛伦兹力

6、只改变电荷运动的速度方向，而不改变速度大小，即洛伦兹力对电荷是不做功的.(3)洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力是安培力的微观原因，安培力是洛伦兹力的宏观表现.【考点练透】1.(2015年重庆卷改编)如图8-2-4所示，曲线a、b、c、d)向里.以下判断可能正确的是(A.a、b为β粒子的径迹B.a、b为γ粒子的径迹C.c、d为α粒子的径迹D.c、d为β粒子的径迹图8-2-4解析：γ是中性粒子，在磁场中不偏转，故选项B错误；α粒子为氢核，带正电，由左手定则知受向上的洛伦兹力，向上偏转，故选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确.答案：D

7、2.(多选)如图8-2-5所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果将磁场撤去，其他条件不变，则粒子从B点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变，则这个粒子从D点离开场区.已知BC＝CD，设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1、t2和t3，离开三点时的动能分别是Ek1、Ek2、Ek3，粒子重力忽略不计，以下关系正确的是()图8-2-5A.t1＝t2＜t3B.t1＜t2＝t3C.Ek1＞Ek2＝Ek3D.Ek1＝Ek2＜Ek3解析：当

8、电场、磁场同时存在时，粒子做匀速直线运动，此时qE＝qvB；当只有电场时，粒子从B点射出，做类