高考物理浙江专用大一轮复习精讲课件第8章磁场2

1、第2课时磁场对运动电荷的作用,知 识 梳 理 知识点一、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和洛伦兹力的公式 1洛伦兹力：磁场对 的作用力叫洛伦兹力。 2洛伦兹力的方向 (1)判定方法：左手定则： 掌心磁感线 穿入掌心； 四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的 ； 拇指指向 的方向。 (2)方向特点：FB，Fv，即F垂直于B和v决定的 。,运动电荷,垂直,反方向,洛伦兹力,平面,3洛伦兹力的大小 (1)vB时，洛伦兹力F 。(0或180) (2)vB时，洛伦兹力F 。(90) (3)v0时，洛伦兹力F 。,0,qvB,0,知识点二、带电粒子在匀强磁场中的运动 1若vB，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做

2、 运动。 2若vB，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做 运动。 3半径和周期公式：(vB),匀速直线,匀速圆周,加速电场,偏转磁场,图1,2回旋加速器 (1)构造：如图2所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接 电源。D形盒处于匀强磁场中。,图2,交流,相等,磁感应强度,半径,无关,思维深化 判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)带电粒子在磁场中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。 (),题 组 自 测 题组一洛伦兹力的特点与应用 1下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电

3、荷的受力方向之间的关系正确的是 (),解析根据左手定则，A中F方向应向上，B中F方向应向下，故A错、B对；C、D中都是vB，F0，故C、D都错。 答案B,2.如图3所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到底端，速度为v。若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时 () 图3 Av变大 Bv变小 Cv不变 D不能确定v的变化,解析由于带负电的物体沿斜面下滑时受到垂直斜面向下的洛伦兹力作用，故物体对斜面的正压力增大，斜面对物体的滑动摩擦力增大，由于物体克服摩擦力做功增大，所以物体滑到底端时v变小，B正确。 答案B,题组二带电粒子在匀强磁场中的运动 3试画出图4中几种情况下带电粒子的运动轨迹。 图4

4、,答案,4. (多选)如图5所示，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出。增大粒子射入磁场的速率，下列判断正确的是 () 图5,A该粒子带正电 B该粒子带负电 C粒子从ab间射出 D粒子从bc间射出,5.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图6中虚线所示。下列表述正确的是 () 图6,AM带负电，N带正电 BM的速率小于N的速率 C洛伦兹力对M、N做正功 DM的运行时间大于N的运行时间,考点一洛伦兹力的特点与应用 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。

5、 (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)左手判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷。 (5)洛伦兹力一定不做功。,2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】(多选)一个带正电的小球沿 光滑绝缘的桌面向右运动，速度方 向垂直于一个水平向里的匀强磁场， 如图7所示，小球飞离桌面后落到地 板上，设飞行时间为t1，水平射程为 x1，着地速度为v1。撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速

6、度为v2，则下列论述正确的是 () Ax1x2 Bt1t2 Cv1和v2大小相等 Dv1和v2方向相同,图7,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和带电体的运动时间等。,【变式训练】 1. (2014北京海淀区期末)如图8所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是 () 图8,A无论小球带何种电荷，小球仍会落在a点 B无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长 C若小球带负电荷，小球会落在更远的b点 D若小球带正电荷，小球会落在更

7、远的b点,解析地磁场在赤道上空水平由南向北，从南向北观察，如果小球带正电荷，则洛伦兹力斜向右上方，该洛伦兹力在竖直向上和水平向右方向均有分力，因此，小球落地时间会变长，水平位移会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间会变短，水平位移会变小，故D正确。 答案D,考点二带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 1圆心的确定方法 方法一若已知粒子轨迹上的两点的速度方向，则可根据洛伦兹力Fv，分别确定两点处洛伦兹力F的方向，其交点即为圆心，如图(a)；,方法二若已知粒子运动轨迹上的两点和其中某一点的速度方向，则可作出此两点的连线(即过这两点的圆弧的弦)的中垂线，中垂线与垂线的交点即为圆心，如图(b)。,【

8、例2】如图9所示，纸面内有E、F、G三 点，GEF30，EFG135，空 间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B， 方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为 q(q0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点，两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同。已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力，求：,图9,(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间； (2)点电荷b的速度的大小。,1带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法,2带电粒子在有界匀强磁场中运动时的常见情形,【变式训练

9、】 2.阿尔法磁谱仪是我国科学家研制的物质探测器，用于探测宇宙中的暗物质和反物质(即反粒子如质子H和反质子 11H)。该磁谱仪核心部分的截面是半径为r的圆柱形区域，其中充满沿圆柱轴向的匀强磁场。P为入射窗口，a、b、c、d、e五处装有粒子接收器，P与a、b、c、d、e为圆周上的6个等分点，各粒子从P点射入的速度相同，均沿直径方向，如图10所示。如果反质子 11H射入后被a处接收器接收，则 (),图10,【例3】(多选)回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图11所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是 (),图11,【变式训练】 3(多选)(2014浙江温州一模)日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人