《金新学案》安徽省高三物理一轮 第8章 磁场 第二讲精品课件

第二讲运动电荷在磁场中受到的力一、洛伦兹力的大小和方向1．洛伦兹力的大小(1)v∥B时，洛伦兹力F＝___.(θ＝0°或

180°)(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝_____.(θ＝90°)

(3)v＝0时，洛伦兹力F＝___0qvB02．洛伦兹力的方向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应

指向电流的方向即正电荷运动的方向或负

电荷运动的反方向．(2)方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于

______决定的平面．(注意B和v可以有任

意夹角)

B和v二、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在

匀强磁场中做_________运动．2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，

在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做

_________运动．

匀速直线匀速圆周(2)T、f和ω的特点T、f和ω的大小与轨道半径r和运行速率v

_____，只与磁场的___________和粒子的

_____有关．

无关磁感应强度比荷一、洛伦兹力与安培力相比较安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功．二、洛伦兹力与电场力相比较力方向与场方向的关系一定是F⊥B、F⊥v正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷受力方向与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力F为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向(1)电荷在电场中一定受电场力，而在磁场中不一定受洛伦兹力．(2)洛伦兹力的方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系．三、、带带电电粒粒子子在在匀匀强强磁磁场场中中的的匀匀速速圆圆周周运运动动问问题题1．圆圆心心的的确确定定(1)基本本思思路路：：与与速速度度方方向向垂垂直直的的直直线线和和图图中中弦弦的的中中垂垂线线一一定定过过圆圆心心．．(2)两种种情情形形①已知知入入射射方方向向和和出出射射方方向向时时，，可可通通过过入入射射点点和和射射出出点点分分别别作作垂垂直直于于入入射射方方向向和和出出射射方方向向的的直直线线，，两两条条直直线线的的交交点点就就是是圆圆弧弧轨轨道道的的圆圆心心(如图甲所所示，图图中P为入射点点，M为出射点点)．甲乙乙4．带电粒粒子在不不同边界界磁场中中的运动动(1)直线边界界(进出磁场场具有对对称性(2)平行边界界(存在临界界条件(3)圆形边界(沿径向射入必必沿径向射出出，如下图)因为电荷进入入磁场时的速速度方向可以以与磁场方向向成任意夹答案：

B①带电粒子的比比荷②带电粒子在磁磁场中运动的的周期③带电粒子的初初速度④带电粒子在磁磁场中运动的的半径A．①②B．①②③C．②③④D．②③答案：A答案：B答案：B答案：C带电粒子在直直线边界磁场场中的运动问问题已知粒子在磁磁场中做圆周周运动的半径径介于a/2到a之间，从发射射粒子到粒子子全部离开磁磁场经历的时时间恰好为粒粒子在磁场中中做圆周运动动周期的四分分之一．求最最后离开磁场场的粒子从粒粒子源射出时时的(1)速度的大小；；(2)速度方向与y轴正方向夹角角的正弦．带电粒子在匀匀强磁场中做做匀速圆周运运动的程序解解题法——三步法：(1)画轨迹：即确确定圆心，几几何方法求半半径并画出轨轨迹．(2)找联系：轨道道半径与磁感感应强度、运运动速度相联联系，偏转角角度与圆心角角、运动时间间相联系，在在磁场中运动动的时间与周周期相联系．．(3)用规律：即牛牛顿第二定律律和圆周运动动的规律，特特别是周期公公式，半径公公式．1－1：如右图所示示，直角三角角形ABC中存在一匀强强磁场，比荷荷相同的两个个粒子沿AB方向射入磁场场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则则()A．从P射出的粒子速速度大B．从Q射出的粒子速速度小C．从P射出的粒子，，在磁场中运动的时时间长D．两粒子在磁磁场中运动的的时间一样长答案：D带电粒子在圆圆形边界磁场场内运动问题题答案：D2－1：受控热核聚聚变要把高度度纯净的氘、、氚混合材料料加热到1亿度以上，即即达到所谓热热核温度．在在这样的超高高温度下，氘氘、氚混合气气体已完全电电离，成为氘氘、氚原子核核和自由电子子混合而成的的等离子体．．从常温下处于于分子状态的的氘、氚材料料开始，一直直到上述热核核温度的整个个加热过程中中，必须把这这个尺寸有限限的等离子体体约束起来，，使组成等离离子体的原子子核在发生足足够多的聚变变反应之前不不至于失散，，可一般的容容器无法使用用，因为任何何材料的容器器壁都不可能能承受这样的的高温．而磁磁约束是目前前的重点研究究方案，利用用磁场可以约约束带电粒子子这一特性，，构造一个特特殊的磁容器器建成聚变反反应堆．1.如下图所示，，将一阴极射射线管置于一一通电螺线管管的正上方，，且在同一水水平面内，则则阴极射线将将()A．向外偏转转B．向里偏转转C．向上偏转转D．向下偏转转解析：由安培定则则可知通电电螺线管在在阴极射线线处磁场方方向竖直向向下，阴极极射线带负负电，结合合左手定则则可知其所所受洛伦兹兹力垂直于于纸面向外外．难度易易．答案：AA．带电粒子子在磁场中中飞行的时时间不可能能相同B．从M点射入的带带电粒子可可能先飞出出磁场C．从N点射入的带带电粒子可可能先飞出出磁场D．从N点射入的带带电粒子可可能比M点射入的带带电粒子先先飞出磁场场解析：画轨迹草图图如右图所所示，容易易得出粒子子在圆形磁磁场中的轨轨迹长度(或轨迹对应应的圆心角角)不会大于在在正方形磁磁场中的，，故B正确．答案：BA．三个质子子从S运动到S′的时间相等等B．三个质子子在附加磁磁场以外区