2019-2020年高中物理 3.5《探究洛倫茲力》學案 粵教版選修3-1.doc

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探究洛倫茲力 經(jīng)典例題 【例1】圖16－49是表示磁場磁感強度B，負電荷運動方向v和磁場對電荷作用力f的相互關(guān)系圖，這四個圖中畫得正確的是(B、v、f兩兩垂直) [ ] 解答：正確的應選A、B、C． 點撥：由左手定則可知四指指示正電荷運動的方向，當負電荷在運動時，四指指示的方向應與速度方向相反． 【例2】帶電量為＋q的粒子，在勻強磁場中運動，下面說法中正確的是 [ ] A．只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同 B．如果把＋q改為－q，且速度反向且大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變 C．只要帶電粒子在磁場中運動，它一定受到洛倫茲力作用 D．帶電粒子受到洛倫茲力越小，則該磁場的磁感強度越小 解答：正確的應選B． 點撥：理解洛倫茲力的大小、方向與哪些因素有關(guān)是關(guān)鍵． 【例3】如果運動電荷除磁場力外不受其他任何力的作用，則帶電粒子在磁場中作下列運動可能成立的是 [ ] A．作勻速直線運動 B、作勻變速直線運動 C．作變加速曲線運動 D．作勻變速曲線運動 點撥：當v∥B時，f＝0，故運動電荷不受洛倫茲力作用而作勻速直線運動．當v與B不平行時，f≠0且f與v恒垂直，即f只改變v的方向．故運動電荷作變加速曲線運動． 參考答案：AC 【例4】如圖16－50所示，在兩平行板間有強度為E的勻強電場，方向豎直向下，一帶電量為q的負粒子(重力不計)，垂直于電場方向以速度v飛入兩板間，為了使粒子沿直線飛出，應在垂直于紙面內(nèi)加一個怎樣方向的磁場，其磁感應強度為多大？ 點撥：要使粒子沿直線飛出，洛倫茲力必須與電場力平衡． 參考答案：磁感應強度的方向應垂直于紙面向內(nèi)，大小為E/v 【例5】、運動電荷在磁場中受到的作用力，叫做 。 解析：洛倫茲力。荷蘭物理學家洛倫茲首先提出了運動電荷產(chǎn)生磁場和磁場對運動電荷有作用力的觀點，為紀念他，人們稱這種力為洛倫茲力。通電導線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。 試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向. 解析：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向正電荷運動的方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向。運動的負電荷在磁場中所受的洛倫茲力，方向跟正電荷受的力相反。在用左手定則判斷時，若四指指向是電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上；乙中正電荷所受的洛倫茲力方向向下；丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向讀者；丁中正電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙里。 【例6】、如圖所示，一個帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度為B，若小帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對水平絕緣面正好無壓力，應該（ ） （已知洛倫茲力大小為f＝qvB） A．使B的數(shù)值增大 B．使磁場以速率 v＝，向上移動 C．使磁場以速率v＝，向右移動 D．使磁場以速率v＝，向左移動 解析：為使小球?qū)ζ矫鏌o壓力，則應使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力，磁場不動而只增大B，靜止電荷在磁場里不受洛倫茲力， A不可能；磁場向上移動相當于電荷向下運動，受洛倫茲力向右，也不可能平衡重力，故B、C也不對；磁場以V向左移動，等同于電荷以速率v向右運動，此時洛倫茲力向上。當 qvB＝mg時，帶電體對絕緣水平面無壓力，則v＝，選項 D正確。 2019-2020年高中物理 3.5《探究洛倫茲力》學案 粵教版選修3-1 1．關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力f、磁感應強度B和粒子速度v三者方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是 [ ] 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v C．B必定垂直于f、v，但f不一定垂直于v D．v必定垂直于f、B，但f不一定垂直于B 2．下列說法正確的是 [ ] A．運動電荷在磁感應強度不為零的地方，一定受到洛倫茲力作用 B．運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應強度一定為零 C．洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的動量 D．洛倫茲力對帶電粒子不做功 3．如圖16－51所示的正交電場和磁場中，有一粒子沿垂直于電場和磁場的方向飛入其中，并沿直線運動(不考慮重力作用)，則此粒子 [ ] A．一定帶正電 B．一定帶負電 C．可能帶正電或負電，也可能不帶電 D．一定不帶電 4．如圖16－52所示，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里，有一正離子恰能沿直線從左到右水平飛越此區(qū)域，則 [ ] A．若電子從右向左飛入，電子也沿直線運動 B．若電子從右向左飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn) C．若電子從右向左飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn) D．若電子從左向右飛入，電子也沿直線運動 參考答案 1．B 2．D 3．C 4．BD