高考總復(fù)習(xí)物理（人教版）課件第09章磁場第2講磁場對運(yùn)動電荷的作用

磁場第九章第二講磁場對運(yùn)動電荷的作用02核心考點·探究突破03模擬演練·穩(wěn)基提能欄目導(dǎo)航01基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙基落實04課后回顧·高效練習(xí)01基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙基落實1.洛倫茲力：磁場對__________的作用力叫洛倫茲力．2．洛倫茲力的方向(1)判定方法：左手定則：掌心——磁感線_______穿入掌心；四指——指向正電荷運(yùn)動的方向或負(fù)電荷運(yùn)動的__________；拇指——指向__________的方向．(2)方向特點：F⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于B和v決定的_______.一洛倫茲力及其方向和大小

運(yùn)動電荷垂直反方向洛倫茲力平面nqvS

BILnLS

1.若v∥B，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強(qiáng)磁場中做__________運(yùn)動．2．若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做__________運(yùn)動．如下圖，帶電粒子在磁場中，①中粒子做__________運(yùn)動，②中粒子做__________運(yùn)動，③中粒子做__________運(yùn)動．二帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動

勻速直線勻速圓周勻速圓周勻速直線勻速圓周3．半徑和周期公式：(v⊥B)4．試畫出圖中幾種情況下帶電粒子的運(yùn)動軌跡．提示：(5)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，其運(yùn)動半徑與帶電粒子的比荷有關(guān)．(

)(6)帶電粒子在電場越強(qiáng)的地方受電場力越大，同理帶電粒子在磁場越強(qiáng)的地方受磁場力越大．(

)答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×2．下列說法正確的是(

)A．運(yùn)動電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B．運(yùn)動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的速度D．洛倫茲力對帶電粒子不做功D

解析：運(yùn)動電荷在磁場中所受的洛倫茲力F＝qvBsin

θ，所以F的大小不但與q、v、B有關(guān)系，還與v與B的夾角θ有關(guān)系，當(dāng)θ＝0°或180°時，F(xiàn)＝0，此時B不一定等于零，所以A、B錯誤；洛倫茲力與粒子的速度始終垂直，所以洛倫茲力對帶電粒子不做功，粒子的動能也就不變，但粒子速度方向改變，所以C錯，D對．3．下列關(guān)于洛倫茲力的說法中，正確的是(

)A．只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B．如果把＋q改為－q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變C．洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運(yùn)動方向垂直D．粒子在只受到洛倫茲力作用下運(yùn)動的動能、速度均不變B

解析：因為洛倫茲力的大小不但與粒子速度大小有關(guān)，而且與粒子速度的方向有關(guān)，如當(dāng)粒子速度與磁場垂直時F＝qvB，當(dāng)粒子速度與磁場平行時F＝0.又由于洛倫茲力的方向永遠(yuǎn)與粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同時，洛倫茲力的方向也不同，所以A選項錯誤．因為＋q改為－q且速度反向，由左手定則可知洛倫茲力方向不變，再由F＝qvB知大小也不變，所以B選項正確．因為電荷進(jìn)入磁場時的速度方向可以與磁場方向成任意夾角，所以C選項錯誤．因為洛倫茲力總與速度方向垂直，因此，洛倫茲力不做功，粒子動能不變，但洛倫茲力可改變粒子的運(yùn)動方向，使粒子速度的方向不斷改變，所以D選項錯誤．4．處于勻強(qiáng)磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運(yùn)動．將該粒子的運(yùn)動等效為環(huán)形電流，那么此電流值(

)A．與粒子電荷量成正比

B．與粒子速率成正比C．與粒子質(zhì)量成正比

D．與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比D

5．如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為＋q的帶電粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，以垂直于磁場方向的速度v做勻速圓周運(yùn)動．(1)畫出粒子此時所受洛倫茲力的方向及運(yùn)動軌跡示意圖；(2)推導(dǎo)軌道半徑公式；(3)推導(dǎo)運(yùn)動周期公式．1.洛倫茲力的特點(1)利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，注意區(qū)分正、負(fù)電荷．(2)當(dāng)電荷運(yùn)動方向發(fā)生變化時，洛倫茲力的方向也隨之變化．(3)運(yùn)動電荷在磁場中不一定受洛倫茲力作用．(4)洛倫茲力一定不做功．2．洛倫茲力與安培力的聯(lián)系及區(qū)別(1)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，二者性質(zhì)相同，都是磁場力．(2)安培力可以做功，而洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功．02核心考點·探究突破考點一洛倫茲力的特點與應(yīng)用

3．洛倫茲力與電場力的比較1．(2015·重慶卷)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里．以下判斷可能正確的是(

)A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡

B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡

D．c、d為β粒子的徑跡D

解析：γ射線是不帶電的光子流，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故選項B錯誤．α粒子為氦核帶正電，由左手定則知受到向上的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，故選項A、C錯誤；β粒子是帶負(fù)電的電子流，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項D正確．故選D．B

1.圓心的確定方法方法一若已知粒子軌跡上的兩點的速度方向，則可根據(jù)洛倫茲力F⊥v，分別確定兩點處洛倫茲力F的方向，其交點即為圓心，如圖(a)；方法二若已知粒子運(yùn)動軌跡上的兩點和其中某一點的速度方向，則可作出此兩點的連線(即過這兩點的圓弧的弦)的中垂線，中垂線與垂線的交點即為圓心，如圖(b)．考點二帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動

BD

與半徑公式和周期公式相關(guān)計算的求解方法(1)首先根據(jù)帶電粒子的入射方向、出射方向及題中的條件，畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡，確定圓心，并求出半徑．(2)找聯(lián)系：軌跡半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動速度相聯(lián)系；偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運(yùn)動時間相聯(lián)系；粒子在磁場中的運(yùn)動時間與周期相聯(lián)系．(3)用規(guī)律：運(yùn)用牛頓第二定律和圓周運(yùn)動的規(guī)律，特別是半徑公式和周期公式求解待求量．ABD

3．(2015·課標(biāo)Ⅱ)(多選)有兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是Ⅱ中的k倍．兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動．與Ⅰ中運(yùn)動的電子相比，Ⅱ中的電子(

)A．運(yùn)動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍C．做圓周運(yùn)動的周期是Ⅰ中的k倍D．做圓周運(yùn)動的角速度與Ⅰ中的相等AC

4．如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中的O點同時發(fā)出質(zhì)子和反質(zhì)子(兩種粒子質(zhì)量相等、電荷量相等但電性相反，粒子重力忽略不計)，粒子的初速度與磁場垂直，粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，則可判定(

)A．a(chǎn)是質(zhì)子且速度大，b是反質(zhì)子，兩粒子同時回到O點B．a(chǎn)是質(zhì)子且速度大，b是反質(zhì)子，a比b先回到O點C．a(chǎn)是質(zhì)子且速度小，b是反質(zhì)子，兩粒子同時回到O點D．a(chǎn)是反質(zhì)子且速度小，b是質(zhì)子，

a比b后回到O點A

情形一直