高中物理基础复习磁场对运动电荷的作用.ppt

关于高中物理基础复习磁场对运动电荷的作用第1页，共19页，星期日，2025年，2月5日2洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力定义磁场对在其中运动电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件磁场中静止电荷、沿磁场方向运动的电荷均不受洛伦兹力作用电场中的电荷无论静止，还是沿任何方向运动都要受到电场力作用方向①由左手定则判定②洛伦兹力方向一定垂直于磁场方向以及电荷运动方向(电荷运动方向与磁场方向不一定垂直)①方向由电荷正负、电场方向决定②正电荷受力方向与电场方向一致，负电荷受力方向与电场方向相反大小f=qvB(v⊥B)与电荷运动速度有关F=qE与电荷运动速度无关做功情况一定不做功可能做正功，可能做负功，也可能不做功注意事项①B=0,f=0；f=0，B不一定为零②电荷正负①E=0,F=0；F=0,E=0②电荷正负第2页，共19页，星期日，2025年，2月5日(1)洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系。(2)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。第3页，共19页，星期日，2025年，2月5日典例一对洛伦兹力的理解【例1】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第4页，共19页，星期日，2025年，2月5日【解析】本题将洛伦兹力知识与物体的平衡、运动学知识结合考查，要求学生有比较强的分析能力和推理能力。滑块下滑的过程中，受力分析如图所示，C对；摩擦力f=?FN，而FN=G2+F洛=G2+qvB，由于G2不变，v增大，故FN增大，f增大，A错；由于摩擦力的大小与B有关，而滑块到达地面时的动能与重力做功和摩擦力做功有关，故B错；如果斜面足够长，当F=G1时，滑块将会沿斜面做匀速直线运动，故D正确。(1)用左手定则判断出洛伦兹力的方向。(2)滑块受到的滑动摩擦力大小与它对斜面的正压力成正比。(3)滑块到达地面的动能与克服摩擦力做的功有关。第5页，共19页，星期日，2025年，2月5日一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，如图所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为t1，水平射程为s1，着地速度为v1，撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为s2，着地速度为v2，则下列论述正确的是()A.s1s2B.t1t2C.v1和v2大小相等D.v1和v2方向相同ABC第6页，共19页，星期日，2025年，2月5日考点2带电粒子在匀强磁场中的运动1.半径及周期的求解质量为m，带电荷量为q，速率为v的带电粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv2/r，可得半径公式r=mv/(qB)，再由T=2?r/v得周期公式T=2?m/(qB)。(1)圆心的确定带电粒子垂直进入磁场后，一定做圆周运动，其速度方向一定沿圆周的切线方向，因此圆心的位置必是两速度方向垂线的交点或某一速度方向的垂线与圆周上两点连线中垂线的交点，方向如图所示。2.带电粒子在匀强磁场中的运动问题的分析思路第7页，共19页，星期日，2025年，2月5日(2)运动半径大小的确定一般先作入射点、出射点对应的半径，并作出相应的辅助三角形，然后利用三角函数求解出半径的大小。(3)运动时间的确定首先利用周期公式T=2?m/(qB)，求出运动周期T，然后求出粒子运动的圆弧所对应的圆心角?，其运动时间t=?T/(2?)。在同一磁场中，同一带电粒子的速率v变化时，T不变，其运动轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。(4)圆心角的确定①带电粒子射出磁场的速度