第三章 4 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力.pptx

; 1.知道洛伦兹力，会用左手定则判断方向. 2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算大小，知道洛伦兹力做功的特点. 3.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律和分析方法. 4.掌握洛伦兹力作用下的带电体的运动特点和处理方法.;; ;(1)什么力使电子在运动过程中向下偏转？该力的方向如何？;(2)电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？;;;(1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力多大？;(2)长为L的导线中含有的自由电荷数为多少？每个自由电荷所受洛伦兹力多大？;;;;1.洛伦兹力的特点 由于洛伦兹力的方向总是与速度方向______，故洛伦兹力对粒子_______ (填“做功”或“不做功”). 2.带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)运动特点：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在磁场中做_________运动.__________提供向心力. (2)半径和周期公式 由洛伦兹力提供向心力，即qvB＝ ＝ . 由此可知带电粒子做匀速圆周运动的周期与速率v和半径r______.;; ;例1 　如图3所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出此时洛伦兹力的方向.; qvB　垂直纸面向里;图3;图3;计算洛伦兹力的大小时，应注意弄清v与磁感应强度B的方向关系.当v⊥B时，洛伦兹力F洛＝qvB，当v∥B时，F洛＝0，当v与B成θ角(0°＜θ＜90°)时，应将v(或B)进行分解取它们垂直的分量计算.;二、带电粒子在磁场中的直线运动 带电粒子在匀强磁场中做直线运动的两种情景 (1)速度方向与磁场平行，不受洛伦兹力作用，可做匀速直线运动，也可在其他作用下做变速直线运动. (2)速度方向与磁场不平行，且除洛伦兹力外的各力均为恒力，若轨迹为直线则必做匀速直线运动.带电粒子所受洛伦兹力也为恒力.;例2 　(多选)在图4中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场.取坐标如图所示，一带电粒子沿x轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转，不计重力的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是 A.E和B都??x轴方向 B.E沿y轴正向，B沿z轴正向 C.E沿z轴正向，B沿y轴正向 D.E、B都沿z轴方向;本题没有说明带电粒子的带电性质，为便于分析，假定粒子带正电. A选项中，磁场对粒子作用力为零，电场力与粒子运动方向在同一直线上，运动方向不会发生偏转，故A正确； B选项中，电场力方向向上，洛伦兹力方向向下，当这两个力平衡时，粒子运动方向可以始终不变，B正确； C选项中，电场力、洛伦兹力都沿z轴正方向，将做曲线运动，C错； D选项中，电场力沿z轴方向，洛伦兹力沿y轴方向，两力不可能平衡，粒子将做曲线运动，D错. 如果粒子带负电，仍有A、B正确，C、D错误.;针对训练1　一个带正电的微粒(重力不计)穿过如图5所示的匀强磁场和匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则欲使微粒向下偏转时应采用的方法是 A.增大电荷质量 B.增大电荷量 C.减小入射速度 D.增大磁感应强度; ;1.分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，要紧抓洛伦兹力提供向心力，即qvB＝ 2.同一粒子在同一磁场中，由r＝ 知，r与v成正比；但由T＝ 知，T与速度无关.;例3 　如图6所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变.不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为 A.2 B. C.1 D.; ;针对训练2　(多选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍.两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子 A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍 D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等; ; ;例4 　一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图7所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2).求：(保留两位有效数字)