运动电荷在磁场中受到的力

关于运动电荷在磁场中受到的力第1页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六电流是如何形成的？思考磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？磁场可能对运动电荷有力的作用。电荷的定向移动形成的第2页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六

从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形成神秘莫测的极光？第3页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六

电视机的内部显像管中，电子枪射出的是一束细细的电子束，为什么整个屏幕都能发光？若在电视机附近放置一个很强的磁铁，电视画面将会出现颜色失真的现象，这又是为什么？第4页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六§3.5运动电荷在磁场中受到的力第5页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第6页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第7页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第8页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第9页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六阴极射线管阴极阳极荧光屏狭缝

若在阴阳两极间加上一高电压，阴极中的炽热的金属丝发射出的电子束，将在荧光屏上激发出荧光。第10页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六演示实验

实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。第11页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的运动轨迹是直线当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线磁场对运动电荷有力的作用结论实验现象：第12页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六一、洛伦兹力1、运动电荷在磁场中受到的力称为洛仑兹力.2.洛伦兹力与安培力的关系：

安培力是洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是安培力的微观本质。第13页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六洛伦兹（1853—1928）洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。第14页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六猜想：能不能用左手定则来判定？推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向。大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。洛仑兹力F洛的方向如何确定？思考第15页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六3、洛伦兹力的方向----左手定则v1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿过手心，使四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。2、如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。FFv第16页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六洛伦兹力的方向：vF洛vF洛第17页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六SN

第18页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六NS下图中电子束的偏转方向？实验验证：实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。第19页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六思考与讨论如图所示，若将电荷的运动方向和磁场的方向同时反向，则洛伦兹力的方向是不是也跟着反向？结论：当电荷的运动方向和磁场方向同时反向时，洛伦兹力方向不变。vF洛第20页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第21页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【典例1】(2010·芜湖高二检测)匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是A．粒子带负电，向下运动B．粒子带正电，向左运动C．粒子带负电，向上运动D．粒子带正电，向右运动【思路点拨】应用左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指指向正电荷的运动方向，或指向负电荷运动的反方向.第22页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【标准解答】选A.据左手定则，让磁感线穿过掌心，拇指指向F的方向，可判断出四指向上，这样存在两种可能：粒子带正电向上运动或粒子带负电向下运动，故A正确，C错误；而粒子左右运动不受力，故B、D错误，正确答案是A.第23页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【变式训练1】(2010·湛江高二检测)如图所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下弯曲，则()A．导线中的电流从A到BB．导线中的电流从B到AC．若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现D．电子束的径迹与AB中的电流方向无关第24页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选B、C.电子在通电直导线产生的磁场中运动，无论直导线中的电流方向如何，电子的运动速度都是和磁感应强度的方向垂直．根据左手定则，由于是负电荷，四指应指向左方，根据电子的偏转方向可以确定磁感应强度的方向为垂直纸面向里．根据安培定则，导线中的电流方向为B到A．如果导线中的电流方向相反，则其产生磁场方向也相反，会影响到电子的偏转方向，所以本题的正确选项是B、C．第25页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向×××××××××+×××××××××VV+VVV+VFL+V垂直纸面向外垂直纸面向里+VFLFLFLFL=0FL=0课堂练习:第26页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六

【变式训练2】为了研究某种放射源发出的未知射线，物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的电性。a：带正电b：带负电C：电中性第27页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六研究表明，洛伦兹力的大小与电荷的运动速度、磁场的强弱以及二者的方向有关。通电导线在磁场中所受的安培力就是洛伦兹力的宏观表现。思考与讨论洛伦兹力的大小又与什么因素有关？第28页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六

？既然安培力是导体中所有运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。安培力大小等于各个带电粒子所受洛伦兹力的合力。我们如何由F＝BIL推导出单个粒子所受洛伦兹力的大小公式？说说你的大致思路。vF洛伦兹力大小的推导：第29页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六s

若导体单位体积内有n个带电粒子，粒子的电荷量为q，定向移动速度为v，导体横截面积为S，则导体中电流为导体长度为L，则导体中带电粒子个数为

若把上述导体垂直放入磁感强度为B的匀强磁场中，安培力大小等于各个带点粒子所受洛伦兹力的合力，则每个粒子所受洛伦兹力大小为vLIS

I=nqvSN=nSL(vB)第30页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六洛仑兹力的特点1、洛伦兹力的大小：（1）v∥B，F洛=0；（2）v⊥B，F洛=qvB2、洛伦兹力的方向：F洛⊥BF洛⊥vF洛⊥v、B平面3、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。重要结论：洛伦兹力永远不做功！（3）v与B成θ时，F洛=qvBsinθv⊥v∥第31页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六小结1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力方向的判断：左手定则F⊥V，F⊥B，F⊥V、B

所在的平面负电荷的方向与正电荷的相反3、洛伦兹力的大小：VB第32页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第33页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第34页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第35页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第36页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六

电荷在电场中一定要受到电场力的作用运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用电场力F=qE洛伦兹力F=qvB电场力方向与电场方向平行洛伦兹力方向与磁场方向垂直电场力对运动的电荷不一定做功洛伦兹力对运动的电荷一定不做功思考与讨论

你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？1、大小的不同：2、方向的不同：3、作用关系的不同：4、做功的不同：第37页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【典例2】(2009·广东高考)如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是A.滑块受到的摩擦力不变B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D.B很大时，滑块可能静止于斜面上第38页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【思路点拨】求解此题应把握以下三点：第39页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【标准解答】选C.据左手定则可知，滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力，C对.随着滑块速度的变化，洛伦兹力大小变化，它对斜面的压力大小发生变化，故滑块受到的摩擦力大小变化，A错.B越大，滑块受到的洛伦兹力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，据动能定理，滑块到达地面时的动能就越小，B错.由于开始时滑块不受洛伦兹力就能下滑，故B再大，滑块也不可能静止在斜面上，D错.第40页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【变式训练3】(2010·台州高二检测)质量为0.1g的小物块，带有5×10-4C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面(设斜面足够长，g=10m/s2)问：(1)物块带电性质？(2)物块离开斜面时的速度为多少？(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少？第41页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】(1)由左手定则可知物块带负电荷.(2)当物块离开斜面时，物块对斜面压力为0，受力如图所示，则：qvB-mgcos30°=0,解得v=3.46m/s.(3)由动能定理得：mgsin30°·L=mv2,解得物块在斜面上滑行的最大距离L=1.2m.第42页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六电视显像管的工作原理

电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。第43页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六显像管的工作原理

1、电子束是怎样实现偏转的？思考与讨论2、在图2.4－3中，如图所示（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？（3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光能？第44页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六电视显像管中的扫描

在电视显像管的偏转区中存在水平方向和竖直方向强弱和方向都在不断变化的偏转磁场，于是，电子枪发出的电子束在荧光屏上的发光点不断移动，对图像进行扫描，扫描的路线如图所示，从a开始，逐行进行，直到b，且每秒要进行50场扫描，结果，我们就感觉到荧光屏上整个都发光了。第45页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六太阳磁暴地磁场的磁层分布图第46页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六宇宙射线

从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射线。这些高能粒子流若都到达地球，将对地球上的生物带来危害。但由于地球周围存在磁场，在洛伦兹力的作用下，改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而对宇宙射线起了一定的阻挡作用。第47页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六宇宙射线第48页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六1.(2010·广州高二检测)下列哪种力是洛伦兹力()A．电荷间的相互作用力B．电场对电荷的作用力C．磁铁对电流的作用力D．磁场对运动电荷的作用力【解析】选D.电荷间的相互作用力是库仑力，电场对电荷的作用力是库仑力，磁铁对电流的作用力是安培力，磁场对运动电荷的作用力是洛伦兹力，选D.课堂训练第49页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六2．(2010·揭阳高二检测)以下关于洛伦兹力的各种说法中正确的是()A．电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用B．运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用C．洛伦兹力对电荷永远不做功D．洛伦兹力的方向总是垂直于磁场方向和电荷速度方向所构成的平面第50页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选C、D.静止的电荷不受洛伦兹力作用，运动方向与磁感应强度方向平行时，不受洛伦兹力，A、B错，由左手定则知道洛伦兹力的方向总是垂直于磁场方向和电荷速度方向所构成的平面，所以洛伦兹力永远不做功，C、D对.第51页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六3.如图所示，从电子射线管的阴极A(与电源的负极相连)发射出的电子束经过图示的磁场时由于受到洛伦兹力的作用，电子束将_________.(选填“向上”、“向下”或“不”)偏转.第52页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】蹄形磁铁(外部)的磁感线从N极指向S极，从电子射线管的阴极A(与电源的负极相连)发射出的电子束由A到B的过程中，依据左手定则，四指指向电子运动的相反方向，磁感线从掌心穿过，可以判断电子所受洛伦兹力方向向下，电子束向下偏转.答案:向下第53页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六4.(2010·平遥高二检测)对阴极射线管的认识，下列说法错误的是()A．阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置B．借助阴极射线管我们可以看到每个电子的运动轨迹C．阴极射线管内部抽成真空D．阴极射线管工作时，它的阴极和阳极之间存在强电场第54页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选B.阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置,阴极射线管内部抽成真空，阴极射线管工作时，它的阴极产生电子，阴极和阳极之间存在强电场用来加速电子，运动的电子周围加上垂直于运动方向的磁场后，受到洛伦兹力，而发生偏转，借助阴极射线管我们可以看到整束电子的运动轨迹，但是看不到某个电子的运动轨迹，A、C、D正确，B错.第55页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六5.(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.向北偏转第56页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】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.第57页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六6.(2010·西安高二检测)关于洛伦兹力，下列说法正确的是()A．带电粒子在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用B．若带电粒子在某点受到洛伦兹力的作用，则该点的磁感应强度一定不为零C．洛伦兹力不会改变运动电荷的速度D．仅受洛伦兹力作用(重力不计)的运动电荷的动能一定不改变第58页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选B、D.由左手定则可知洛伦兹力方向时刻与速度方向垂直，所以永远不做功，不会改变速度大小，但是会改变速度方向，Ｃ错，Ｄ对，静止的带电粒子或运动方向平行于磁感应强度方向的粒子不受洛伦兹力，Ａ错，受到洛伦兹力作用说明处在磁场中，磁感应强度不等于０，Ｂ对.第59页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六7.(2010·宿迁高二检测)在以下几幅图中，洛伦兹力的方向判断不正确的是()第60页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选C.由左手定则可知，四指指向正电荷的运动方向或负电荷的运动的反方向，让磁感线从掌心穿过，大拇指指向所受洛伦兹力的方向，A、B、D正确，电荷运动方向平行于磁感应强度方向时，洛伦兹力为0，C错.第61页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六试证明：带电粒子具有速度时，才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器。【课堂练习】：××××××××v

速度选择器8.（课本98页第三题）在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。第62页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六对速度选择器的说明：1、与带电粒子的正、负、电荷量的多少无关，只要满足v=E/B就能通过。2、对进入的方向有要求3、电场、磁场同时反向，仍能使用第63页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六（2）若A、B两板相距为d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场，该发电机的电动势是多大？(提示：复习第二章第二节电动势的有关知识。)9、（课本98页第4题）如图所示，磁流体发电机是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。（1）图中A、B板哪一个是发电机的正极。NSNSNSNS第64页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六1.(2010·绍兴高二检测)(5分)关于运动电荷在磁场中受到的力，下列说法中正确的是()A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力不改变带电粒子的速度D．运动电荷受到洛伦兹力时，电荷的运动方向与磁场方向不可能平行课下训练第65页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选D.在磁感应强度不为零的地方，运动电荷速度方向与磁感应强度方向平行时，不受洛伦兹力，A、B错，洛伦兹力与速度垂直，不改变速度大小，但会改变速度方向，C错，运动电荷受到洛伦兹力时，电荷的运动方向与磁场方向不可能平行，D对.第66页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六2.(2010·兰州高二检测)(5分)兰州市在无风的时候，雨滴是竖直下落的，若雨滴带正电，则它的下落方向将偏向()A．东方B．西方C．南方D．北方【解析】选A.中国兰州处在地球的北半球，地磁场的方向由南向北斜向下，由左手定则可以判定，当带正电的雨滴竖直下落时，所受洛伦兹力方向向东，A对.第67页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六3.(2010·福建师大附中高二检测)(5分)如图所示,一个带正电的物体,从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场,则物体沿斜面滑到底端时的速度()A.变小B.变大C.不变D.不能确定【解析】选B.加上匀强磁场后,物体向下运动时受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力,物体对斜面的压力变小,所受摩擦力变小,克服摩擦力做功减少,由动能定理知,加上磁场后,物体到达斜面底端时的动能变大,速度变大,B正确.第68页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六第69页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六4.(2009·广东高考)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是()A.洛伦兹力对带电粒子做功B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向【解析】选B.带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力始终与其运动方向垂直，故洛伦兹力不会对带电粒子做功，即不改变带电粒子的动能，或不改变带电粒子的速度大小，只改变其速度方向，A、D错，B对.据F=qvB知,洛伦兹力大小与带电粒子的速度大小有关，C错.第70页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六5.(2009·南京高二检测)以下说法正确的是()A.电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.洛伦兹力可以改变运动电荷的速度大小【解析】选C.只有运动电荷的速度方向与磁场不平行时，运动电荷才会受到洛伦兹力的作用，且洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，对运动电荷永不做功，故A、B、D错误，C正确.第71页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六6.关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是()A.F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【解析】选B.本题考查公式F=qvB中各物理量的关系.由左手定则可知F⊥B,F⊥v,B与v可以不垂直,故B正确，A、C、D错误.第72页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六7.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图,当线圈通以图示的直流电时,一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将()A.向上偏转B.向下偏转C.向左偏转D.向右偏转第73页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选D.据安培定则可知,两组线圈的N极均在上方,S极在下方,故偏转线圈在管颈内轴线处形成竖直向下的磁场,再据电子的运动方向和左手定则可确定运动的电子向右发生偏转,故A、B、C错，D对.第74页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六8.(5分)如图所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该()A．使B的数值增大B．使磁场以速率，向上移动C．使磁场以速率，向右移动D．使磁场以速率，向左移动第75页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选D.为使小球对平面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力，磁场不动而只增大B，静止电荷在磁场里不受洛伦兹力，故A不可能；磁场向上移动相当于电荷向下运动，受洛伦兹力向右，不可能平衡重力；磁场以v向右移动，等同于电荷以速率v向左运动，此时洛伦兹力向下，也不可能平衡重力.故B、C也不对；磁场以v向左移动，等同于电荷以速率v向右运动，此时洛伦兹力向上.当qvB＝mg时，带电体对绝缘水平面无压力，则，选项D正确.第76页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六9.(10分)一初速度为零的质子,经过电压为1880V的电场加速后,垂直进入磁感应强度为5.0×10-4T的匀强磁场中,质子受到的洛伦兹力多大?(质子质量m=1.67×10-27kg,g=10m/s2)【解析】质子的初速度为零,由动能定理,则有Uq=mv2可得质子进入匀强磁场时的速率v==6.0×105m/s由于质子是垂直进入磁场的,按照洛伦兹力的计算公式可以得到F=qvB=1.6×10-19×6.0×105×5.0×10-4N=4.8×10-17N.答案:4.8×10-17N第77页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【思维拓展】10.(5分)如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变D．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小第78页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选B.选择两个物体为整体，受到重力、支持力、拉力、摩擦力和洛伦兹力作用，加速运动中，随着速度的增大，洛伦兹力增大，地面的摩擦力增大，所以合外力以及加速度越来越小，再隔离分析甲，受重力、支持力和摩擦力作用，合外力大小等于摩擦力的大小，由牛顿第二定律可知，两物体间摩擦力逐渐变小，B对，A、C、D错.第79页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六11.(5分)如图所示，匀强电场的方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系，正确的是()A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小第80页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】选B.由于a静止,Ga=qE,电场力向上,带正电荷，由左手定则可知,b受洛伦兹力方向向上,Gb=qE+qvB；c受洛伦兹力方向向下,Gc+qvB=qE,由此可知,Gb>Ga>Gc,故B正确.第81页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六12.(10分)如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m、带电荷量为+q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度是B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落到具有最大加速度时的速度和所能达到的最大速度.第82页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六【解析】小球向下运动时,洛伦兹力水平向右,电场力水平向左,当此二力平衡时,小球的加速度最大,设此时速度为v,则qvB=qE,故当mg=μN时，小球达到最大速度vm.其中N=qvmB-qE所以mg=μ(qvmB-qE)答案:

第83页，共91页，2022年，5月20日，14点5分，星期六

1、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（）

A、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同

B、如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变

C、只要带电粒子在磁场中