2015高三物理第一轮总复习课件：磁场第二节.ppt

特别提醒：1．洛伦兹力方向的特点 (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)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时，要注意判断结果与正电荷恰好相反． (4)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． 　1．带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图8-2-15所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将（ )． A．可能做直线运动 B．可能做匀减速运动 C．一定做曲线运动 D．可能做匀速圆周运动 2．用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为＋q的小球，让它处于图8-2-16所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在图中位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是(　　)． * * 第二节　磁场对运动电荷的作用 ⑴v∥B时，洛伦兹力F＝0 (θ＝0°或180°) ⑵v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB (θ＝90°) ⑶一般角度时，可认为Bsin θ为垂直于速度方向上的分量，也可认为vsinθ为垂直于磁场方向上的分量． 一．洛伦兹力的大小和方向 1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力． 2、洛伦兹力的大小：F＝qvBsinθ，θ为v与B的夹角． ⑴判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向． ⑵方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于B和v决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角) 3、洛伦兹力的方向 2、⑴洛伦兹力的方向总是与粒子速度方向垂直．所以洛伦兹力始终不做功． ⑵安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功． 【例与练】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、带电荷量为+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.滑块最终可能会沿斜面做匀速直线运动 CD 【例与练】如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电，现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则(　 　) A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的高 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变 CD 　C 答案　C 若v⊥B，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做匀速圆周运动． 二．带电粒子在匀强磁场中的运动规律（只受洛沦兹力） 1、速度方向与磁场方向平行 若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动． 2、速度方向与磁场方向垂直 3、带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内做匀速圆周运动的基本公式： ⑴向心力公式： ⑵轨道半径公式： ⑶周期公式： 特别提醒：T的大小与轨道半径r和运行速率v无关，只与磁场的磁感应强度B和粒子的比荷q/m有关． 三、带电粒子在有界磁场中的运动 1．圆心的确定 ⑴两种情形 ①已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图所示，图中P为入射点，M为出射点)． ②已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图所示，P为入射点，M为出射点)． ⑵带电粒子在不同边界磁场中的运动 ①直线边界(进出磁场具有对称性，如图) ②平行边界(存在临界条件，如图) ③圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图) 2．半径的确定 O v θ θ O′ v (偏向角) A B 用几何知识(勾股定理、三角函数等),求出该圆的可能半径(或圆心角)．并注意以下两个重要的几何特点： ⑴粒子速度的偏向角(φ)等于回旋角 (α)，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍 (如图) ， 即．φ=α=2θ=ωt ⑵相对的弦切角(θ)相等， 与相邻的弦切角(θ′)互补， 即．θ+θ′=180° ⑴直接根据公式 t =s / v 或 t =