2019版高考物理大一轮复习第九章磁场第25讲磁吃运动电荷的作用学案.doc

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1、第25讲　磁场对运动电荷的作用考纲要求考情分析命题趋势1.洛伦兹力、洛伦兹力的方向Ⅰ2．洛伦兹力的计算公式Ⅰ3．带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ2016·全国卷Ⅱ，182016·全国卷Ⅲ，18高考对本节内容的考查主要是以选择题或计算题的形式考查带电粒子在磁场中的圆周运动问题．说明：洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形1．洛伦兹力的大小和方向(1)定义：磁场对__运动电荷__的作用力．(2)大小①v∥B时，F＝__0__；②v⊥B时，F＝__qvB__；③v与B夹角为θ时，F＝__qvBsinθ__.(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

2、电荷运动的反方向；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)2．带电粒子在匀强磁场中的运动(1)若v∥B，带电粒子以入射速度v做__匀速直线__运动．(2)若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做__匀速圆周__运动．(3)基本公式①向心力公式：qvB＝__m__；②轨道半径公式：r＝____；③周期公式：T＝____.1．判断正误(1)带电粒子在磁场中运动时，一定会受到磁场力的作用．(　×　)(2)洛伦兹力的方向垂直于B和v决定的平面，洛伦兹力对带电粒子永远不做功．(　√　)(3)根据公式T＝，说明带电

3、粒子在匀强磁场中的运动周期T与v成反比．(　×　)(4)用左手定则判断洛伦兹力方向时，四指指向电荷的运动方向．(　×　)(5)带电粒子在磁场中运动时的轨道半径与粒子的比荷成正比．(　×　)(6)当带电粒子进入匀强磁场时，若v与B夹角为锐角，则带电粒子的轨迹为螺旋线．(　√　)2．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(　B　)A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则其所受洛伦兹力的大小相等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．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速

4、度均不变3．如图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　B　)A．向上　　B．向下C．向左　　D．向右解析　据题意，由安培定则可知，b、d两通电直导线在O点产生的磁场相抵消，a、c两通电直导线在O点产生的磁场方向均向左，所以四条通电直导线在O点产生的合磁场方向向左．由左手定则可判断带电粒子所受洛伦兹力的方向向下，选项B正确．一　对洛伦兹力的理解1．洛伦兹力的特点(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负

5、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．2．洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力产生条件v≠0且v不与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F⊥B，F⊥vF∥E做功情况任何情况下都不做功可能做功，也可能不做功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．[例1](2017·内蒙古包头学业水平测试与评估一)(多选)如图所示，空间中存在一水平方向匀强电

6、场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直．在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上．初始时，给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，电量保持不变．已知，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E＝，则以下说法正确的是(　AC　)A．小球的初速度为v0＝B．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做的功为C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止D．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止解析　对小球受力分析如图甲所示．由于E＝

7、，即电场力qE＝mg，则电场力qE和重力mg的合力F＝2mg，方向垂直于杆，当小球匀速运动时，杆对小球的摩擦力必然为零，故杆对小球的弹力FN＝0，故F＝2mg＝fB＝qBv0，解得v0＝，选项A正确；若v0＝，小球运动瞬间杆受到垂直于杆向上的弹力，小球必然受到沿杆向上的滑动摩擦力Ff作用，受力分析如图乙所示．小球将做减速运动，洛伦兹力fB减小，弹力FN增大，滑动摩擦力Ff增大，加速度增大，故小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，此过程中克服摩擦力做的功WFf＝mv＝，选项B错误，C正确；若v0＝，小球运动瞬间，fB＝3mg＞F，故弹