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1、1.电荷放在电场中会受到电场力作用,那么电荷放入磁场中是否一定会受到磁场力的作用?提示:当电荷在磁场中静止或沿着磁感线方向运动时,电荷不会受到磁场力作用.只有当电荷运动且运动方向不与磁场平行时,才受洛伦兹力作用.2.利用左手定则判断带电粒子在磁场中所受到的洛伦兹力的方向时,四指所指的方向是否一定为电荷运动的方向?提示:根据左手定则,四指所指的方向为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向.3.洛伦兹力的方向与电荷运动方向、磁场方向有何关系?F、B、v三者的方向关系一定互相垂直吗?提示:(1)洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向垂直,即洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所决
2、定的平面.(2)f、B、v三者的方向关系是:f⊥B,F⊥v,但B与v不一定垂直.4.运动电荷所受的洛伦兹力方向与其速度方向始终垂直,洛伦兹力改变速度的大小还是方向?能否对运动电荷做功?提示:洛伦兹力总与运动方向垂直,所以洛伦兹力只能改变速度的方向,不能对运动电荷做功.【典例1】(2010·杭州高二检测)每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来,地磁场可以改变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.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将()A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转【思路点拨】解答本题应明
3、确以下三点:(1)明确赤道上方地磁场的方向;(2)与地理方位相联系;(3)利用左手定则判断.【自主解答】选A.赤道附近的地磁场方向水平向北,一个带正电的射线粒子竖直向下运动时,据左手定则可以确定,它受到水平向东的洛伦兹力,故它向东偏转,A正确.1.既然安培力是作用在导线中各自由电子所受洛伦兹力的宏观表现,当在磁场中的导线没有通电时,自由电子也在不停地运动,为什么没有安培力呢?提示:导线不通电时,电荷只做无规则的热运动,而无定向运动,由于向各方向运动的电荷几率相等,磁场对每个运动电荷的洛伦兹力叠加的宏观效果为零.2.电荷放在电场中一定会受到电场力的作用,那么电荷放入磁场中也一定会受到磁场
4、力的作用吗?提示:不一定.当电荷在磁场中静止或沿着磁场方向运动时,电荷不会受到磁场力作用.只有当电荷的运动方向与磁场方向不平行时,才受洛伦兹力作用.3.电荷在某一区域不受洛伦兹力,能否说明该区域的磁感应强度为零?提示:不能.因为静止的电荷在磁场中不受洛伦兹力,电荷的运动方向与磁场方向平行时也不受洛伦兹力.【典例2】如图所示,质量为m、带电荷量为q的小球从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中,其磁感强度为B.若带电小球在下滑过程中的某时刻对斜面的作用力恰好为零,则下列说法正确的是()A.小球带正电B.小球在斜面上运动时做匀加速直线运动C.小球在斜面
5、上运动时做速度增大、加速度也增大的变加速直线运动D.小球在斜面上下滑的过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为【思路点拨】解答本题应明确以下问题:(1)根据垂直斜面的受力确定洛伦兹力方向.(2)由沿斜面方向上的合力确定小球的运动性质.(3)由洛伦兹力公式确定临界速率.【自主解答】选A、B、D.对小球进行受力分析,带电小球在下滑的过程中某时刻对斜面的作用力恰好为零,由左手定则可知,洛伦兹力应垂直斜面向上,A正确;又因为洛伦兹力垂直斜面,离开斜面前小球的合外力大小为mgsinθ,方向沿斜面向下,故小球在斜面上运动时做匀加速直线运动,B对C错;当FN=0时,有qvB=mgcosθ,D对.1.沿
6、垂直于磁场方向进入匀强磁场的带电粒子为什么只能在平面内运动?提示:垂直磁场方向进入磁场的粒子所受作用力方向垂直于B与v所决定的平面,没有让粒子离开这个平面的作用力,因此只能在B与v决定的平面内运动.2.一个长螺线管中通有交变电流,有一个带电粒子沿管中心轴线射入管中,粒子在管内将做什么运动?(不计带电粒子的重力)提示:通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着磁感线方向运动时不受洛伦兹力,保持原运动状态不变,做匀速直线运动.3.带电粒子斜进入匀强磁场后,将做什么运动?提示:将射入时的速度沿磁感线和与磁感线垂直的方向分解,沿磁感线方向上带电粒子不受力,做匀速直线运动,与磁
7、感线垂直方向上带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直,做匀速圆周运动,所以带电粒子将做螺旋线运动.【典例3】电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成θ角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:(1)的长度;(2)电子由O点射入到落在P点所需的时间t.【思路点拨】解答本题应把握以下三点:(1)根据速度方向确定圆周运动的圆心;(2)利用圆的几何知识确定半径与弦的关系;(3)由圆心角与周期关系确定粒子运动时间.【自主