洛倫茲力習(xí)題課

1、洛倫茲力題型訓(xùn)練1. 一帶負(fù)電的小滑塊從光滑的斜面頂端滑至底一帶負(fù)電的小滑塊從光滑的斜面頂端滑至底端時的速率為端時的速率為V；若加一個垂直紙面向外的勻；若加一個垂直紙面向外的勻強磁場，則它滑至底端時的速率將（強磁場，則它滑至底端時的速率將（ ）A. 變大變大 B. 變小變小 C. 不變不變 D. 條件不足，無法判斷條件不足，無法判斷C題型一：電荷在洛倫茲力作用下的運動題型一：電荷在洛倫茲力作用下的運動2.將一半徑為將一半徑為R的半圓形光滑絕緣滑軌，的半圓形光滑絕緣滑軌，固定在垂直向里的勻強磁場固定在垂直向里的勻強磁場B中。一帶電中。一帶電量量+q，質(zhì)量，質(zhì)量m的小球在的小球在A點無初速釋放，點

2、無初速釋放，沿滑軌運動，求小球第一次經(jīng)過最低點沿滑軌運動，求小球第一次經(jīng)過最低點時對滑軌的壓力。時對滑軌的壓力。題型一：電荷在洛倫茲力作用下的運動題型一：電荷在洛倫茲力作用下的運動221mvmgR RmvqvBmgN2 gRqBmgqvBmgN233 1. 1.放射源發(fā)出的放射源發(fā)出的 粒子（氦原子核）經(jīng)電粒子（氦原子核）經(jīng)電壓為壓為U U的加速電場加速后進(jìn)入正交的勻的加速電場加速后進(jìn)入正交的勻強電場強電場E E和勻強磁場和勻強磁場B B中，磁場方向如圖中，磁場方向如圖所示，發(fā)現(xiàn)離子正好做勻速直線運動，所示，發(fā)現(xiàn)離子正好做勻速直線運動，則電場方向為則電場方向為_E EB BU U題型二：電荷在

3、復(fù)合場中的運動題型二：電荷在復(fù)合場中的運動2.放射源發(fā)出的放射源發(fā)出的粒子（氦原子核）經(jīng)電壓為粒子（氦原子核）經(jīng)電壓為U的加速電場加速后進(jìn)入正交的勻強電場的加速電場加速后進(jìn)入正交的勻強電場E和和勻強磁場勻強磁場B中，電場和磁場方向如圖所示，中，電場和磁場方向如圖所示，發(fā)現(xiàn)離子向下偏轉(zhuǎn)，要使離子沿直線通過磁發(fā)現(xiàn)離子向下偏轉(zhuǎn)，要使離子沿直線通過磁場，可以（場，可以（ ）A增大電場強度增大電場強度E B增大磁感應(yīng)強度增大磁感應(yīng)強度BC增大加速電壓增大加速電壓U D減小加速電壓減小加速電壓U E EB BU UBC題型二：電荷在復(fù)合場中的運動題型二：電荷在復(fù)合場中的運動題型三：電荷在磁場中的勻速圓周運

4、動題型三：電荷在磁場中的勻速圓周運動1、帶電粒子在磁場中（、帶電粒子在磁場中（ vB）只受洛侖）只受洛侖茲力，茲力， 粒子做勻速圓周運動。粒子做勻速圓周運動。BqmvRBqv22得、軌道半徑RvmBqm223TRVRT后，代入、周期二、典型的有界磁場二、典型的有界磁場一、帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律一、帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律1 1、兩個邊界、兩個邊界-一個邊界射入，另一個邊界射出一個邊界射入，另一個邊界射出2、軌道半徑：、軌道半徑：R=mv/qB3、周期：、周期：T=2m/qB T=2R/v1、帶電粒子在磁場中（、帶電粒子在磁場中（ vB）只受洛侖茲力，只受洛侖茲力， 粒子做粒子做勻

5、速圓周勻速圓周 運動運動 。例例1 1：如圖所示，一束電子（電量為：如圖所示，一束電子（電量為e e）以速度以速度v v垂直射入磁感應(yīng)強度為垂直射入磁感應(yīng)強度為B B、寬、寬度為度為d d的勻強磁場中，穿透磁場時速度的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是方向與電子原來入射方向的夾角是3030o o，則電子的質(zhì)量是多少？穿透磁場的時則電子的質(zhì)量是多少？穿透磁場的時間又是多少？間又是多少？AO300BVVdP解：解： 作出電子運動軌跡如左圖所示。作出電子運動軌跡如左圖所示。由幾何知識：由幾何知識：電子的運動半徑：電子的運動半徑：r=d/sin30o=2d電子的運動半徑：電子的運

6、動半徑：r=mv/eB由上兩式可得電子質(zhì)量由上兩式可得電子質(zhì)量:m=2Bed/v電子穿透磁場的時間為：電子穿透磁場的時間為： t=T/12=2m/12eB=d/3v總結(jié)總結(jié)：確定圓心確定圓心O和半徑和半徑r是解決這類題的關(guān)鍵是解決這類題的關(guān)鍵1、圓心圓心O的確定方法的確定方法（1）由于）由于F洛洛指向圓心，故找出軌跡中任意兩點的指向圓心，故找出軌跡中任意兩點的F洛洛的指的指向，其延長線的交點即為圓心向，其延長線的交點即為圓心（2）圓軌跡上任意一點的速度方向的垂線與任意一條弦的）圓軌跡上任意一點的速度方向的垂線與任意一條弦的中垂線的交點即為圓心中垂線的交點即為圓心2、半徑、半徑r的確定方法的確定

7、方法幾何法求半徑幾何法求半徑向心力公式求半徑向心力公式求半徑3、確定運動時間、確定運動時間Tt2qBmT2注意：用弧度表示用弧度表示2 2、有一個邊界、有一個邊界-從這個邊界進(jìn)入，也從這個出從這個邊界進(jìn)入，也從這個出例例2 2：如圖所示，在：如圖所示，在y0y0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于場方向垂直于xyxy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強度為平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強度為B B。一帶正電的粒子以速度。一帶正電的粒子以速度v v0 0從從O O點射入磁場，入射點射入磁場，入射方向在方向在xyxy平面內(nèi)，與平面內(nèi)，與x x軸正向的夾角為軸正向的夾角為。若粒子。若粒子射出

8、磁場的位置與射出磁場的位置與O O點的距離為點的距離為L L，求該粒子的電量，求該粒子的電量和質(zhì)量之比和質(zhì)量之比q/mq/m。x xy yo op pv v畫軌跡畫軌跡解：解：由幾何知識：由幾何知識：粒子的運動半徑：粒子的運動半徑：r=L/2sin粒子的運動半徑：粒子的運動半徑：r=mv/qB由上兩式可得粒子的荷質(zhì)比：由上兩式可得粒子的荷質(zhì)比： q/m=2vsin/BL作出粒子運動軌跡如圖。作出粒子運動軌跡如圖。設(shè)設(shè)P點為出射點。點為出射點。x xy yo op pv vF F洛洛v v 例例3、如圖所示中的理想圓形磁場，半徑為、如圖所示中的理想圓形磁場，半徑為R，磁感應(yīng)強度為，磁感應(yīng)強度為B

9、，一質(zhì)子（質(zhì)量，一質(zhì)子（質(zhì)量m，電，電量量e）向圓心方向射入磁場，離開磁場時方）向圓心方向射入磁場，離開磁場時方向與入射方向夾角為向與入射方向夾角為120，則質(zhì)子通過磁場，則質(zhì)子通過磁場所用的時間等于多少？所用的時間等于多少？ 3 3、圓形磁場、圓形磁場鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 1 解析解析1 1、如圖所示，質(zhì)量為、如圖所示，質(zhì)量為m m的帶正電的的帶正電的小球能沿著豎直墻豎直滑下，磁小球能沿著豎直墻豎直滑下，磁感應(yīng)強度為感應(yīng)強度為B B的勻強磁場，方向水的勻強磁場，方向水平并與小球運動方向垂直，若小平并與小球運動方向垂直，若小球帶正電量球帶正電量q q，球與墻面的動摩擦，球與墻面的動摩擦因數(shù)為因數(shù)為，則小球下落的最大速，則小球下落的最大速度為多大？度為多大？課下作業(yè)課下作業(yè)課下作業(yè)課下作業(yè)2、質(zhì)量、質(zhì)量m=0.110-3kg的小物塊，帶有電量為的小物塊，帶有電量為 q=510-4C的正的正電荷，放在斜面上，斜面的傾角電荷，放在斜面上，斜面的傾角=30，物塊與斜面間的動，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)=0.4。設(shè)整個斜面放在勻強磁場中