高中物理 最基础考点 考点28 洛伦兹力 新人教版选修3-1.doc

考点28 洛伦兹力洛伦兹力(选修3-1第三章：磁场的第五节运动电荷在磁场中受到的力)洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力1、方向：（1）判定方法：用左手定则；其内容是：掌心磁感线垂直穿入掌心；四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；拇指指向洛伦兹力的方向（2）方向特点：fb，fv，即f垂直于b和v决定的平面（注意：洛伦兹力不做功）2、大小：fqvbsin:（其中为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角）（1）vb时，洛伦兹力f0.（0或180）（2）vb时，洛伦兹力fqvb.（90）（3）v0时，洛伦兹力f0.1、洛伦兹力的特点（1）洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面（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，即当电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用（4）用左手可以判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷（5）洛伦兹力一定不做功总结: 洛伦兹力对运动电荷（或带电体）不做功，不改变速度的大小，但它可改变运动电荷（或带电体）速度的方向，影响带电体所受其他力的大小，影响带电体的运动时间等2、洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力性质磁场对在其中运动的电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v0且v不与b平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小fqvb（vb）fqe力方向与场方向的关系一定是fb，fv，与电荷电性无关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，也可能不做功力为零时场的情况f为零，b不一定为零f为零，e一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向例：下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是()a运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，该点的磁感应强度必为零b电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直c电子由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是洛伦兹力对电子做功的结果d电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力【答案】d1、关于电荷所受电场力和洛伦兹力,下列说法中正确的是()a. 电荷在电场中一定受电场力作用b. 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用c. 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致d. 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【答案】a【精细解读】电荷在电场中一定受电场力作用，而正电荷受力方向才与电场方向一致，选项a正确，c错误；只有运动电荷在磁场中才可能受洛伦兹力，而洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直，选项b、d错误.故选a.2、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将a. 向上偏 b. 向下偏 c. 向纸内偏 d. 向纸外偏【答案】a【精细解读】长直导线中电流方向自右向左，根据安培右手定则可知，导线下方磁场方向指向纸外，根据左手定则，电子射线的等效电路的方向向左，所以受到的洛伦兹力的方向向上，则电子射线将向上偏，故a正确，bcd错误。3、（安徽省黄山市2016-2017学年高二下学期期末）质量为m、带电荷量为q的小球，在水平方向的磁感应强度为b的匀强磁场中，沿着动摩擦因数为的竖直墙由静止下滑，下列说法正确的是a. 小球不受磁场力b. 尽管小球受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒c. 小球下滑的最大速度为mgqbd. 小球下滑的加速度为重力加速度g【答案】c【精细解读】小球静止时只受重力，则加速度为a；下滑后，小球受洛伦兹力、重力、支持力及摩擦力，【点拨】本题要注意分析带电小球的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化每道试题20分，总计100分1、（多选）关于安培力和洛仑兹力，下面说法中正确的是（ ）a. 洛仑兹力和安培力是性质完全不同的两种力b. 洛仑兹力和安培力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力c. 安培力就是洛仑兹力，二者是等价的d. 安培力对通电导线能做功，但洛仑兹力对运动电荷不能做功【答案】bd【解析】磁场对电流的作用力称为安培力，安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，安培力是洛仑兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观体现，故b正确，ac错误；安培力能使通电导体在安培力方向发生位移，能做功，洛伦兹力始终与粒子速度方向垂直，故不做功，故d正确。所以bd正确，ac错误。2、（江苏省东台市创新学校2016-2017学年高一5月月考）下面四幅图表示了磁感应强度b、电荷速度v和洛伦兹力f三者方向之间的关系，其中正确的是()a. b. c. d. 【答案】b【解析】a图磁场方向向上，速度方向向右，根据左手定则，洛伦兹力方向向外故a错误b图磁场方向向内，速度方向向右，根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向上故b正确c图磁场方向向外，速度方向向右，根据左手定则，洛伦兹力方向向下故c错误d图磁场方向向左，速度方向向右，故不受洛仑兹力故d错误故选b【点拨】解决本题的关键掌握左手定则，注意四指方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反3、（多选）如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从a点和b点向最低点o运动且两次经过o点时() a. 小球的动能相同 b. 丝线所受的拉力相同c. 小球所受的洛伦兹力相同 d. 小球的向心加速度相同【答案】ad【解析】带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直，对小球不做功只改变速度方向，不【点拨】此题考查对小球进行受力分析，并得出力做功与否，根据机械能守恒定律来解题是突破口，同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同最后由牛顿第二定律来考查向心力与向心加速度4、（多选）如图所示，两个倾角分别为30和60的光滑斜面固定于水平面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场中两个质量均为m、带电荷量均为q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中()a. 甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大b. 甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短c. 甲滑块在斜面上运动的位移与乙滑块在斜面上运动的位移大小相同d. 两滑落块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等【答案】ad【解析】小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，mgcos qvmb，解得【点拨】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况：小滑块向下运动的过程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛伦兹力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力减小，当支持力减到0时，离开斜面。5、（北京市第四中学2017届高考物理复习基础练习）如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场（e已知）和匀强磁场（b已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套一个质量为m、电量为q的小球，它们之间的摩擦因数为，现由静止释放小球，试分析小球运