洛伦兹力的习题课

1、实验一、把螺线管的接线柱与G表的“G2”和“”接线柱连接起来组成一个回路：实验前先用试触法确定电流的方向与G表指针偏转方向之间的关系；1、将条形磁铁N极从螺线管口水平地插入到管底，先用愣次定律分析指针偏转方向，再用实验进行验证。2、将条形磁铁S极从螺线管底水平地拔出到管口，先用愣次定律分析指针偏转方向，再用实验进行验证。实验二、如图，螺线管和G表组成一个回路(用“G1”和“”接线柱就可以)，电源、滑动变阻器及小螺线管又组成另一个回路。滑动变阻器缓慢滑动1、把滑片从右向左滑动，先用愣次定律分析指针偏转方向，再用实验验证电流方向。2、把滑片从左向右滑动(注意不要滑动到使电路过流)，先用愣次定律分析

2、指针偏转方向，再用实验验证电流方向。磁场对运动电荷的作用复习目标1、理解洛仑兹力的概念；2、掌握洛仑兹力的计算及方向的判断；3、掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的有关问题求解，会确定轨迹的圆心、半径及时间。基本知识回顾：1、磁场对运动电荷的作用洛仑兹力（1）洛仑兹力的大小：F=BqVsin，为B与V的夹角当VB时，F=0当VB时，F=BqV（2）洛仑兹力的方向左手定则（3）洛仑兹力与安培力的关系洛仑兹力是单个运动电荷受到的磁场力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛仑兹力的宏观表现。洛仑兹力总不做功，但安培力却可以做功。（1）若VB，F=0，粒子做匀速直线运动（2）若VB，粒子

3、以V速度做匀速圆周运动。向心力：F=BqV=mV2R轨道半径：R=mvBq=PBq周期：T=2RV=2mBq频率：f=1/T=Bq2m角速度：=2T=Bqm3、在研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律时，着重把握“一找圆心，二找半径，三找周期或时间”这个规律。练习1：电子以速度V，垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中，则（ ）A、磁场对电子的作用力始终不变B、磁场对电子的作用力始终不做功C、电子的速度始终不变D、电子的动能始终不变 B、D练习2：两个粒子，带电量相同，在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动（ ）A、若速度相等，则半径必相等B、若质量相等，则周期必相等C、若速度大小相等，则半

4、径末必相等D、若动能相等，则周期必相等B、C 练习3：如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外，有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子，则（ ）ab A只有速度大小一定的粒子沿中心线通过弯管B只有质量大小一定的粒子沿中心线通过弯管C只有mV大小一定的粒子沿中心线通过弯管D只有能量大小一定的粒子沿中心线通过弯管C 练习4：一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小（设带电量不变）

5、，从图中情况可以确定（ ）abA、粒子a从b到带正电B、粒子从b到a带正电C、粒子从a到b带负电D、粒子从b到a带负电B 练习5：在M、N两条长直导线所在的平面内，一带电粒子的运动轨迹示意图，如图所示，已知两条导线M、N只有一条导线中通有恒定电流，另一条导线中无电流，关于电流方向和粒子带电情况及运动的方向，可能是（ ）A、M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动B、M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动MNacbC、N中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从b 点向a点运动D、N中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动A、B 练习6：如图所示，方

6、向垂直纸面向里的有界匀强磁场，其边界MNPQ，速度不同的同种带电粒子从M点沿MN方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度为V1与PQ垂直，穿过b点的粒子速度V2与PQ成=60角，设两粒子从M至a、b所需时间分别为t1和t2，不计粒子重力，则t1: t2等于（ ）MNPQBabA、1:1D、3:2C、4:3B、1:3MNPQBab粒子从M运动到a点，相当于运动了四分之一圆周；粒子从M运动到b点，相当于运动了六分之一圆周，所以有t1=T4t2=60360T=T6t1t2=32由 可得 练习6：如图所示，方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，其边界MNPQ，速度不同的同种带电粒子从M点沿MN方向同时射入磁

7、场，其中穿过a点的粒子速度为V1与PQ垂直，穿过b点的粒子速度V2与PQ成=60角，设两粒子从M至a、b所需时间分别为t1和t2，不计粒子重力，则t1: t2等于（ ）MNPQBabA、1:1D、3:2C、4:3B、1:3D例7：如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率V0垂直射入匀强磁场,入射方向与CD边界间夹角为。已知电子的质量为m，电量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率V0至少多大？CDEFmeVdV0oCDEF分析：当入射速率很小时，电子在磁场中转动一段圆弧后又从一侧射出，速率越大，轨道半径越大，当轨道与边界相切时，电

8、子恰好不能从射出，如图所示。电子恰好射出时，由几何知识可得：r+rcos=dr=mv0Be又解得V0=Bed（1+cos ）m 例8:如图所示,圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B,现有一电量为q，质量为m的正离子从a点沿圆形区域的直径射入，设正离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为60,求此正离子在磁场区域内飞行的时间及射出磁场时的位置。Ba如图整个空间都充满了方向垂直于纸面向里的磁场，正离子在纸面上做圆周运动，设正离子运动一周的时间为T，则正离子沿ac由a点运动到c点所需的时间为：t= T= T6036016T=2mBqt=m3Bq将代入得aobc6060ao和oc都是圆弧的半径，故aoc是等腰三角形，根据上面所得aoc=