磁场对运动电荷的作用力+导学案 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

高二物理导学案选择性必修第二册第一章安培力与洛伦兹力.2.1磁场对运动电荷的作用力班级：姓名：学号：[学习目标]1.知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算洛伦兹力的大小.3.知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理．【基础知识梳理】一、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力(1)定义：____________在磁场中受到的力．(2)与安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力是____________的宏观表现．2．洛伦兹力的方向左手定则：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________从掌心垂直进入，并使________指向正电荷运动的方向，这时________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________．3．洛伦兹力的大小(1)当v与B成θ角时，F＝______________.(2)当v⊥B时，F＝________.(3)当v∥B时，F＝________.二、电子束的磁偏转1．显像管的构造：如图所示，由电子枪、_____________和荧光屏组成．2．显像管的原理(1)电子枪发射______________．(2)电子束在磁场中________．(3)荧光屏被电子束撞击时发光．3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在______________，使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动．【典型例题】一、洛伦兹力的方向例1(2022·江苏省宜兴中学高二阶段练习)下列表示运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是()二、洛伦兹力的大小例2(2021·常州市高二期中)如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，带电粒子的速率为v，带电荷量为q，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是()A．图甲为F洛＝qvB，方向与v垂直斜向上B．图乙为F洛＝qvB，方向与v垂直斜向下C．图丙为F洛＝qvB，方向垂直纸面向外D．图丁为F洛＝qvB，方向垂直纸面向里三、电子束的磁偏转例3显像管的原理示意图如图所示，当没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点．安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，如果要使电子束打在荧光屏上的位置由P点逐渐移动到Q点(P与Q点到O点的距离相同)，下列磁场能够使电子束发生上述偏转的是()四、带电体在洛伦兹力作用下的运动例4如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面(足够长)置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B.质量为m、带电荷量为q的带电滑块由静止释放，下滑x距离后飞离斜面．已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．滑块带负电B．滑块在斜面上做匀加速直线运动C．滑块离开斜面瞬间的速率为eq\f(mgcosθ,qB)D．滑块克服摩擦力做的功为μmgxcosθ例5如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面间的夹角为α，一质量为m、带电荷量为＋q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα，重力加速度为g.现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：(1)圆环A的最大加速度为多大？加速度最大时的速度为多大？(2)圆环A能够达到的最大速度为多大？1.2.1磁场对运动电荷的作用力班级：姓名：学号：1．下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是()2.如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线实验中，在云室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖．云室中磁场方向可能是()A．垂直纸面向外 B．垂直纸面向里C．沿纸面向上 D．沿纸面向下3.如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将()A．向上偏转 B．向下偏转C．向纸外偏转 D．向纸里偏转4．(2021·安庆一中测试)如图所示，摆球上带有负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力大小为F2，摆球加速度大小为a2，则A．F1>F2，a1＝a2 B．F1<F2，a1＝a2C．F1>F2，a1>a2 D．F1<F2，a1<a25.如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左做加速运动，则在加速运动阶段()A．a对b的压力不变B．a对b的压力变大C．a、b物块间的摩擦力变大D．a、b物块间的摩擦力不变6.(2021·西安市第八十三中学期中)足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为α和β(α<β)，如图所示，加垂直于纸面向里的匀强磁场，将质量相等且带等量正、负电荷的小球a和b，分别从两斜面的顶端由静止释放(不考虑两球之间的作用力)，关于两球在槽上的运动，下列说法不正确的是()A．在槽上a、b两球都做匀加速直线运动，aa>abB．在槽上a、b两球都做变加速直线运动，但总有aa>abC．a、b两球沿直线运动的最大位移分别为xa、xb，则xa<xbD．a、b两球沿槽运动的时间分别为ta、tb，则ta<tb7.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B＝keq\f(I,r)，式中k是常数、I是导线电流大小、r是点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是()A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球做变加速直线运动C．小球对桌面的压力先减小后增大D．小球对桌面的压力一直在增大8．如图所示，甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑轨道，M、N为两轨道的最低点，匀强磁场垂直于甲轨道平面，匀强电场平行于乙轨道平面，两个完全相同的带正电小球a、b分别从甲、乙两轨道的右侧最高点由静止释放，在它们第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是()A．a球下滑的时间比b球下滑时间长B．a、b两球的机械能均不守恒C．a球到M点的速度小于b球到N点的速度D．a球对M点的压力大于b球对N点的压力9.质量为m、带电荷量为＋q的小球，用一长为l的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．现使小球位于能使悬线水平伸直的位置A，然后由静止释放，小球运动的平面与磁场的方向垂直，小球第一次和第二次经过最低点C时悬线的拉力FT1和FT2分别为多大？(重力加速度为g)10.如图所示，质量为m＝1kg、电荷量为q＝5×10－2C的带正电荷的小滑块，从半径为