探究洛伦兹力课件(沪科版选修).pptVIP

【典例4】(2010·长沙高二检测)如图 所示，有一半径为R、有明显边界的圆 形匀强磁场区域，磁感应强度为B.今 有一电子沿x轴正方向射入磁场，恰好 沿y轴负方向射出.如果电子的荷质比为 求： (1)电子射入磁场时的速度； (2)电子在磁场中运动的时间. 【思路点拨】解答本题应把握以下三个突破点: (1)正确画轨迹、定圆心、求半径. (2)利用半径公式 求速度. (3)利用圆心角和周期的关系求时间t= ·T或 【标准解答】由题意可确定其轨迹如图所示. 由几何知识可求轨迹的半径为R. 结合半径公式 得电子的速度大小为 轨迹所对的圆心角为90°,所以电子在磁场中运动的时 间 知识点1：洛伦兹力的方向 1.(2011·泰州高二检测)下面四幅图是带电粒子在磁场中的运动，其中粒子的速度方向都与磁场方向垂直，则关于带电粒子受力方向的说法正确的是( ) Ａ.甲图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且在纸面内向下 Ｂ.乙图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且在纸面内向右下方 Ｃ.丙图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且垂直于纸面向里 Ｄ.丁图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且垂直于纸面向里 【解析】选C.由左手定则判断知，甲、乙、丙、丁四个带电粒子所受的洛伦兹力都与速度方向垂直，甲在纸面内向上，乙在纸面内向左上方，丙垂直于纸面向里，丁垂直于纸面向外，所以C正确. 2.设匀强磁场方向沿z轴正方向,带负 电的运动粒子在磁场中受洛伦兹力F 的作用，方向沿y轴正方向,如图所示. 则该带负电的粒子速度方向为( ) A.一定沿x轴正方向 B.一定沿x轴负方向 C.一定沿y轴正方向 D.一定沿z轴正方向 【解析】选A.伸开左手,拇指与其余四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,拇指指向洛伦兹力的方向，那么四指指向x轴的负方向,因为粒子带负电,故其速度方向一定沿x轴正方向，A正确. 知识点2：洛伦兹力的大小 3.(2010·黄山高二检测)关于安培力和洛伦兹力，下面的说法正确的是( ) A.安培力和洛伦兹力是性质完全不同的两种力 B.安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力 C.安培力和洛伦兹力，二者是等价的 D.安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功 【解析】选B、D.安培力和洛伦兹力有着共同的本质，都是磁场对运动电荷的作用力，故A错误，B正确.安培力和洛伦兹力虽然本质相同，但安培力对导体能做功，而洛伦兹力对运动电荷不能做功，故C错误，D正确. 4.带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是( ) A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B.如果只把＋q改为－q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C.只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用 D.带电粒子受到的洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度越小 【解析】选B.洛伦兹力f=qvBsinθ，即某带电粒子的洛伦兹力除了与磁感应强度、速度大小有关，还与运动方向和磁场方向间的夹角有关，所以A、D错误.把 ＋q改为-q，且速度反向、大小不变，由左手定则和f=qvBsinθ判断，洛伦兹力大小和方向都不变，B正确.当电荷运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用，C错误. 知识点3：带电粒子在磁场中的运动 5.由几种不同的粒子组成的带电粒子束，以相同的速度v从同一点垂直磁场方向射入同一匀强磁场，结果所有的粒子沿同一圆周做匀速圆周运动(不计重力)，这是因为( ) A.它们具有相同的动能 B.它们具有相同的电荷量 C.它们具有相同的质量 D.它们具有相同的比荷 【解析】选D.本题考查粒子的圆周运动的轨道半径.粒 子圆周运动的轨迹相同即轨道半径相同，由洛伦兹力 提供向心力有Bqv= 得r= 因为r、v、B相同， 所以 相同，故D正确，A、B、C错误. 6.一个带电粒子沿垂直于匀强磁场 的方向射入云室中.粒子的一段径 迹如图所示，径迹上的每一小段都 可近似看成圆弧.由于带电粒子使 沿途的气体电离，因而粒子的能量 逐渐减小(带电荷量不变).从图中情况可以确定粒子的运动方向和带电情况分别为( ) A.粒子从a运动到b，带正电 B.粒子从a运动到b，带负电 C.粒子从b运动到a，带正电 D.粒子从b运动到a，带负电 【解析】选D.粒子在匀强磁场中的轨道半径 由于粒子的动能减小，故粒子运动的轨道半径 逐渐变小，故粒子的运动方向为由b→a.又由左手定则 可知粒子带负电. 一、选择题(本题包括5个小题，每小题3分，共15分) 1.(2012·南京高二检测)以下说法正确的