磁場(chǎng)研究洛倫茲力習(xí)題課

會(huì)計(jì)學(xué)1磁場(chǎng)研究洛倫茲力習(xí)題課答案：qvB

與v垂直斜面向上垂直紙面向里0

qvB

與v垂直斜面向上第1頁/共31頁3.如圖3－5－15所示，質(zhì)量為m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖3－5－15所示，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直．若小球電荷量為q，球與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則小球下滑的最大速度為________，最大加速度為________．做一做第2頁/共31頁圖3－5－15第3頁/共31頁類型一用左手定則判斷洛倫茲力 來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將 (

)A．豎直向下沿直線射向地面B．相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向東偏移C．相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向西偏轉(zhuǎn)D．相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向北偏轉(zhuǎn)例1第4頁/共31頁【解析】解答本題首先要明確磁場(chǎng)的分布情況，地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，同時(shí)，在應(yīng)用左手定則時(shí)還要注意粒子的電性以及運(yùn)動(dòng)方向．地球表面地磁場(chǎng)方向由南向北，質(zhì)子是氫原子核，帶正電，根據(jù)左手定則可判定，原子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東．【答案】

B第5頁/共31頁1.如圖3－5－6所示為電視機(jī)顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，當(dāng)線圈通以圖示的直流電時(shí)，形成的磁場(chǎng)如圖所示，一束沿著管頸軸線射向紙內(nèi)的電子將 (

)圖3－5－6變式訓(xùn)練第6頁/共31頁A．向上偏轉(zhuǎn)B．向下偏轉(zhuǎn)C．向左偏轉(zhuǎn)D．向右偏轉(zhuǎn)解析：選D.磁場(chǎng)動(dòng)而電子不動(dòng)和磁場(chǎng)不動(dòng)而電子動(dòng)結(jié)果相同，都會(huì)使電子受到洛倫茲力作用，公式f＝qvB中v應(yīng)為相對(duì)速度．電子相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向是垂直紙面向里，根據(jù)左手定則可判定只有選項(xiàng)D正確．第7頁/共31頁如圖3－5－7所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒以速度v與磁場(chǎng)垂直，與電場(chǎng)成45°角射入復(fù)合場(chǎng)中恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。愋投鍌惼澚Φ挠?jì)算例2第8頁/共31頁圖3－5－7第9頁/共31頁【點(diǎn)評(píng)】洛倫茲力與力學(xué)綜合應(yīng)用時(shí)，首先要對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，畫出受力圖是解決問題的關(guān)鍵．第10頁/共31頁2．有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球停在絕緣平面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖3－5－8所示．為了使小球飄離平面，勻強(qiáng)磁場(chǎng)在紙面內(nèi)移動(dòng)的最小速度應(yīng)為多少？方向如何？圖3－5－8變式訓(xùn)練第11頁/共31頁解析：當(dāng)磁場(chǎng)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于小球向右運(yùn)動(dòng)，帶正電的小球所受的洛倫茲力方向向上，當(dāng)其與重力平衡時(shí)，小球即將飄離平面．設(shè)此時(shí)速度為v，則由力的平衡可知mg＝qvB，所以最小速度v＝.由左手定則，可以判斷出小球相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗较蛴遥?2頁/共31頁如圖3－5－9所示，空間存在水平向右的電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶正電的小球套在細(xì)桿上，與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由靜止釋放后小球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，則(雙選) (

)類型三帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例3圖3－5－9第13頁/共31頁A．小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)B．小球的加速度先增大后減小C．小球最終將做勻速運(yùn)動(dòng)D．小球?qū)⒆黾铀俣纫恢睖p小的加速運(yùn)動(dòng)第14頁/共31頁圖3－5－10第15頁/共31頁【答案】

BC【點(diǎn)評(píng)】洛倫茲力的突出特點(diǎn)就是與帶電小球的速度有關(guān)，當(dāng)小球的速度發(fā)生變化時(shí)，所受的洛倫茲力也隨之發(fā)生變化，而受力的變化又會(huì)反過來影響運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，表現(xiàn)為力與運(yùn)動(dòng)的“互動(dòng)性”．因此分析時(shí)一定要找出變化規(guī)律，分析出最終狀態(tài)．第16頁/共31頁3.如圖3－5－11所示，空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、帶電量為＋q的絕緣滑塊水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.滑塊與墻碰撞后速度為原來的一半，滑塊返回時(shí)，撤掉電場(chǎng)，恰好也做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求原來電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。兪接?xùn)練第17頁/共31頁圖3－5－11第18頁/共31頁第19頁/共31頁 如圖3－5－12所示，在平行帶電金屬板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)子、氘核、氚核沿平行于金屬板方向，以相同的動(dòng)能射入兩極間，其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng)，未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出，則：①偏向正極板的是質(zhì)子；②偏向正極板的是氚核；③射出時(shí)動(dòng)能最大的是質(zhì)子；④射出時(shí)動(dòng)能最大的是氚核．以上說法正確的是 (

)類型四速度選擇器例4第20頁/共31頁A．①②B．②③C．③④ D．①④圖3－5－12第21頁/共31頁【答案】

D【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一定要綜合分析所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力的情況，才能作出正確的解答．第22頁/共31頁4．在圖3－5－13中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知從左方水平射入的電子，穿過此區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)．設(shè)重力可忽略不計(jì)，則在該區(qū)域中的E和B的方向不可能是 (

)圖3－5－13變式訓(xùn)練第23頁/共31頁A．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相同B．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反C．E豎直向上，B垂直紙面向外D．E豎直向上，B垂直紙面向里解析：選D.

第24頁/共31頁2.從太陽或其他星體放射的宇宙射線中含有高能帶電粒子，若這些粒子到達(dá)地球，將對(duì)地球上的生命帶來危害．如圖所示為地磁場(chǎng)的分布圖，關(guān)于地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用，下列說法正確的是(

)A．地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地面的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強(qiáng)B．地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地面的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)C．地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地面的宇宙射線的阻擋作用各處相同D．地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線無阻擋作用第25頁/共31頁3.一個(gè)單擺擺球帶正電，在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中振動(dòng)．振動(dòng)平面與磁場(chǎng)垂直，如圖所示，圖中C點(diǎn)為擺球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，擺球向右運(yùn)動(dòng)和向左運(yùn)動(dòng)通過C點(diǎn)時(shí)，以下說法中正確的是(

)A．受到的洛倫茲力相同B．懸線對(duì)擺球的拉力相等C．具有相同的動(dòng)能D．具有相同的速度

第26頁/共31頁7.如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中．現(xiàn)給滑環(huán)施以一個(gè)水平向右的瞬時(shí)速度，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況不可能是(

)A．始終做勻速運(yùn)動(dòng)B．開始做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止于桿上C．先做加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D．先做減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)第27頁/共31頁9.如圖所示，一塊通電的銅板放在磁場(chǎng)中，板面垂直磁場(chǎng)，板內(nèi)通有如圖方向的電流，a、b是銅板左、右邊緣的兩點(diǎn)，則(雙選)(

)A．電勢(shì)φa>φbB．電勢(shì)φb>φaC．電流增大時(shí)，|φa－φb|增大D．其他條件不變，將銅板改為NaCl水溶液時(shí)，電勢(shì)結(jié)果仍然一樣第28頁/共31頁12.目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，圖3－5－27表示出了它的發(fā)電原理：將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒，而從整體上來說是呈電中性)噴射入磁場(chǎng)，