2018高考物理带电粒子在匀强磁场中的运动复习讲义无答案

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1、带电粒子在匀强磁场中的运动辅导讲义授课主题带电粒子在匀强磁场中的运动教学目的1•通过实验探究，感受磁场对运动电荷有力的作用.2•知道什么是洛伦兹力，知道运动方向与磁场垂直时洛伦兹力最大，会用左手定则判断洛伦兹力的方向.3•掌握洛伦兹力公式的推导过程，会用公式求洛伦兹力.4•掌握带电粒子在匀强磁场中的运动教学重难点知道什么是洛伦兹力，知道运动方向与磁场垂直时洛伦兹力最大，会用左手定则判断洛伦兹力的方向.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会用公式求洛伦兹力.教学内容一、本节知识点讲解J丿一、洛伦兹力1.洛

2、伦兹力的定义.定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力.(2)洛伦兹力和安培力的关系：通电导线在磁场屮受到的安培力，实际上是在导线屮定向运动的电荷所受到的洛伦兹力的宏观表现.(3)洛伦兹力的大小：令长为厶的一段直导线，其屮的电流强度为/,处在磁场强度为B的磁场屮，导线与磁场垂直，则磁场作用于这段导线上的安培力的大小为：F=BIL.设此导线的截面积为S,其中每单位体积中有个自由电荷，每个自由电荷的电量为q,定向运动的速度为。.在所考查的某一截面前方的一段长为讷人截面积为S的柱体的自由电荷经过//时

3、间，便全部通过所考查的截面，这柱体的体积为SvAt,其中的自由电荷数为nSvAt,故//时间内通过所考查截面的电量.AQ=qnSvAt于是通过导线的电流强度I=^=qtwS・得到：F=BLqnSv.LS为受安培力作用的那段导线的体积，MS为其屮的自由电荷的总数，F是作用在MS个自由电荷上的合力,每个自由电荷的电量为q,运动速度为S于是磁场对每个自由电荷作用力戶余，即f=qvB.这就是磁场对一个运动电荷的作用力，即洛伦兹力.其中。应理解为带电粒子相对磁场的运动速度.当有一定夹角时，F=qvBsin

4、O（8为电荷运动方向与磁感应强度方向的夹角）当9=0°或180。，即电荷运动方向与磁场方向平行时，f洛=0.当0=90°,即电荷运动方向和磁场方向垂直时，f洛=Bqv（为最大值）.（4）洛伦兹力的方向：（用左手定则判）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，这吋拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反.特别提醒：①洛伦兹力的方向总是垂直于B和v决定的平面.②因为洛伦兹

5、力方向总是与速度方向垂直，所以洛伦兹力一个重要特点就是对带电粒子不做功，它只会改变速度的方向而不会改变速度的大小.洛伦兹力对电荷永不做功，而安培力对导体棒可以做功.这是否与安培力是洛伦兹力的宏观表现相矛盾？为什么？答案：不矛盾，因为洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，故不做功；而安培力方向总是与电流方向垂直，但不一定与导体的运动方向垂直，故可以做功.洛仑兹力与电场力的比较：洛伦兹力电场力作用对象仅在运动电荷的速度方向与歼平行时，运动电荷才受到洛伦兹力带电粒子只要处在电场中，一定受到电场力F=QvBs

6、inO9方向与画匡直，与唾直，用左手定则判断F=qE,啲方向与雨向或反向特点洛伦兹力永不做功电场力可做正（或负）功特别提醒：典型例题：电荷在电场中不受电场力的位置，电场强度一定为零；运动电荷不受洛伦兹力的位置，磁感应强度不一定为零.关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是（）A.电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，有可能受到洛伦兹力B.电场力对在其电场中的电荷会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却一定不做功C.电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D.只有运动的电荷在

7、磁场屮才会受到洛伦兹力的作用典型例题：在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向.变式训练：1、有一质量为电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示.为了使小球飘离平而，匀强磁场在纸而内移动的最小速度应为多少？方向如何？2、一个带正电的小球以速度vO沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，飞离桌子边缘后，通过匀强磁场区域，落在地板上，磁场方向垂直纸

8、面向里（如图所示），其水平射程为si,落地速度为vl；撤去磁场后，其他条件不变，水平射程为s2,落地速度为v2,贝“）A.s1=s2B・s1>s2C.vl=v2r=ssD.vl>v23、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的作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，贝“）A.小球带负电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应逐渐增大r-4、两个带电粒子以相同的速度