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2013珠海四中磁场对运动电荷的作用学案 考点四、洛伦兹力 1．洛仑兹力的大小。（1）洛仑兹力计算式为F＝，为磁场B与 （2）当，F＝0；当，F最大。洛仑兹力的方向。 （1）洛仑兹力的方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向电荷的运动方向，那么，大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向；如果运动电荷为负电荷，则四指指向电荷运动的反方向。 洛仑兹力的特性 1）安培力是大量运动电荷所受的宏观表现。 2）洛仑兹力的方向永远与电荷的垂直，因此洛仑兹力只改变运动电荷的，不对运动电荷作，所以运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场仅受洛仑磁力作用时，一定作运动。 两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电荷量之比为1：2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为A．2：1B．1：1C．1：2D．1：4 3．如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时Ａ．速度相同B．加速度相同C．所受洛伦兹力相同D．轨道给它的弹力相同 v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率 （ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．条件不足，无法判断 5．如图所示，质量m=0.1g的小球，带有q=5×10-4C的正电荷，套在一根与水平方向成θ=37°的绝缘杆上，小球可以沿杆滑动，与杆间的动摩擦因数μ=，这个装置放在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度 考点五：带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子以入射速度v做__________运动． 2．若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做__________运动． 基本公式 (1)向心力公式：Bqv＝. 轨道半径公式：r＝. (2)周期公式：T＝＝，f＝＝，ω＝＝2πf＝. 3．带电粒子画出在常见有界磁场区域的运动轨迹 (1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图所示) (2)平行边界(存在临界条件，如图示) (3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出， 解题思路： 一 画轨迹（周期性带来多解） 二 找圆心①圆心必在洛仑兹力所在的直线上，两个位置洛仑 兹力方向的交点即为圆心位置。 三 求半径： 1、几何关系 2、向心力公式列方程由qvB=mv2/R得 R=mv/qB 四 确定带电粒子的运动时间 ①物理方法：圆心角φ等于运动速度的偏向角θ ②几何方法：圆心角φ等于弦切角β的二倍 ③计算运动时间 针对练习 1.一带电质点在匀强磁场中做圆周运动，现给定了磁场的磁感应强度、带电质点的质量和电荷，若用v表示带电质点运动的速率，R表示其轨道半径，则带电质点运动的周期（ ） A．与v有关，与R无关 B．与v无关，与R无关 C．与v有关，与R有关 D．与v无关，与R有关 2.如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c射出，一部分电子从小孔d射出，则从c、d两孔射出的电子（ ） A．速度之比 B．在容器中运动的时间之比 C．在容器中运动的加速度大小之比 D．在容器中运动的加速度大小之比 3． 如图，在x0、 yO的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy平面向里，大小为B．现有m电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于轴的初速度射人此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场．不计重力的影响，由这些条件可知 ( )A．不能确定粒子通过y轴时的位置 B．不能确定粒子速度的大小．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D．以上三个判断都不对A．B．C．D．4在xoy平面内有两个方向如图所示的匀强磁场，在y轴左边的磁感应强度为B，右边的磁感应强度为2B。一质量为m、电量为q的电子以速度v与x轴正方向成60°斜向上的从原点射出。试求电子每运动一个周期在y轴上前进的距离。 5: 如图17-1所示，在x轴上方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E.一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出.射出之后第三次到达x轴时，它与点O的距离为L.求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（不计重力）. 6、如图所示，在y 0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y 0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外．一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y