江蘇版高考物理一輪復(fù)習第9章第2節(jié)磁場對運動電荷的作用課件

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一、洛倫茲力的大小和方向1．定義：磁場對____________的作用力。2．大小(1)v∥B時，F(xiàn)＝___；(2)v⊥B時，F(xiàn)＝____；(3)v與B的夾角為θ時，F(xiàn)＝qvBsin θ。
3．方向(1)判定方法：左手定則掌心——磁感線垂直穿入掌心；四指——指向正電荷運動的方向或負電荷運動的_________；拇指——指向洛倫茲力的方向。(2)方向特點：F⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于B和v決定的______。(注意B和v可以有任意夾角)
4．洛倫茲力的特點：洛倫茲力不改變帶電粒子速度的______，只改變帶電粒子速度的______，洛倫茲力對帶電粒子_________。二、帶電粒子在勻強磁場中的運動1．若v∥B，帶電粒子以入射速度v做____________運動。2．若v⊥B時，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)，若只受洛倫茲力，則帶電粒子在與磁場垂直的平面內(nèi)以入射速度v做____________運動。
注意：帶電粒子在勻強磁場中運動的周期與運動速度和軌跡半徑______，只與粒子的______和磁場的_______________有關(guān)。
(4)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，其運動半徑與帶電粒子的比荷有關(guān)。(　　)(5)經(jīng)過回旋加速器加速的帶電粒子的最大動能是由D形盒的最大半徑、磁感應(yīng)強度B、加速電壓的大小共同決定的。(　　)(6)荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出磁場對運動電荷有作用力的觀點。(　　)(7)英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，并指出：陰極射線是高速運動的電子流。(　　)
二、教材習題衍生1．(洛倫茲力的方向)下列各圖中，運動電荷的速度方向、磁感應(yīng)強度方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是(　　)[答案]　B
2．(帶電粒子在勻強磁場中的運動)兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直的帶電粒子(不計重力)，從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的(　　)A．軌道半徑減小，角速度增大B．軌道半徑減小，角速度減小C．軌道半徑增大，角速度增大D．軌道半徑增大，角速度減小
3.(帶電粒子在勻強磁場中的運動)(2022·江蘇卷)利用云室可以知道帶電粒子的性質(zhì)。如圖所示，云室中存在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，一個質(zhì)量為m、速度為v的電中性粒子在A點分裂成帶等量異號電荷的粒子a和b，a、b在磁場中的徑跡是兩條相切的圓弧，相同時間內(nèi)的徑跡長度之比la∶lb＝3∶1，半徑之比ra∶rb ＝6∶1。不計重力及粒子間的相互作用力。求：(1)粒子a、b的質(zhì)量之比ma∶mb。(2)粒子a的動量大小pa。
(2)由(1)可知va＝3vb，ma＝2mb，粒子分裂前的質(zhì)量m＝ma＋mb＝1.5ma，粒子分裂過程中系統(tǒng)動量守恒，以粒子的初速度方向為正方向由動量守恒定律得mv＝mava＋mbvb粒子a的動量大小pa＝mava
1．(洛倫茲力的理解)下列說法正確的是(　　)A．運動電荷在磁感應(yīng)強度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B．運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零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
考點1　對洛倫茲力的理解和應(yīng)用
D　[運動電荷速度方向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力；洛倫茲力只改變帶電粒子的運動方向，不改變帶電粒子的速度大??；洛倫茲力對帶電粒子不做功，故D正確。]
2.(2022·江蘇模擬)如圖所示，空間中存在垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用一水平放置的輕質(zhì)光滑絕緣木板托著一個質(zhì)量為m的帶電微粒，電荷量為＋q，初始時微粒處于靜止狀態(tài)，在機械外力F的作用下，木板以速度v0豎直向上做勻速運動，不計微粒重力，輕板足夠長。下列說法錯誤的是(　　)A．粒子運動的軌跡為拋物線B．運動過程中，洛倫茲力水平方向的分力不做功C．機械外力F與時間成正比D．在某一時刻t0撤去力和木板，微粒做圓周運動的周期與t0無關(guān)
B　[粒子所受洛倫茲力在水平方向的分力提供加速度，在豎直方向的分力與微粒和板的作用力相等。微粒具有豎直向上的初速度，且受到向左的洛倫茲力，故運動軌跡是拋物線，故A正確，不符合題意；微粒沿水平方向不斷加速，所以洛倫茲力水平方向上的分力做正功，故B錯誤，符合題意；微粒有向左的水平分速度v1，洛倫茲力沿豎直方向的分力f1與F相等，
3．(洛倫茲力與電場力的比較)如圖甲所示，帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為h1；若加上水平向里的勻強磁場(如圖乙)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2，若加上水平向右的勻強電場(如圖丙)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3；若加上豎直向上的勻強電場(如圖丁)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4。不計空氣阻力，則(　　)　　　　　　　 甲 　　　　乙　　　　　丙　　　　丁
A．一定有h1＝h3B．一定有h1＜h4C．一定有h2