高中物理复习课件专题9磁场第2讲磁场对运动电荷的作用

高考总复习物理·课件第2讲磁场对运动电荷的作用必备知识·深悟固基一、洛伦兹力1．定义：________电荷在磁场中所受的力．2．大小(1)v∥B时，F＝________.(2)v⊥B时，F＝________.(3)v与B夹角为θ时，F＝__________.运动0

qvB

qvBsinθ

3．方向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动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)．由于F始终________v的方向，故洛伦兹力永不做功．B、v

垂直于二、电视显像管的工作原理1．构造：如图所示，实际上是一个阴极射线管和偏转线圈的组合．阴极射线管内有________和________．电子枪荧光屏2．原理：显像管应用了电子束________的原理．没有磁场时，电子束打在荧光屏的正中点，要使电子束按图示的方向偏转，偏转磁场应垂直纸面________(填“向里”或“向外”)．3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，垂直纸面方向上的磁场可使电子束上、下偏转，沿纸面__________的磁场使电子束左、右偏转．偏转磁场的强弱和方向都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点便从上向下、从左向右不断地移动，这种技术叫作________．4．偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的．磁偏转向外水平方向扫描(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释．(2)洛伦兹力的方向始终与速度垂直，故洛伦兹力永不做功．1．[洛伦兹力的方向]下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系，正确的是 (

)

【答案】B【答案】BD3．[带电粒子的偏转]初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则

(

)A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变【答案】A4．[洛伦兹力的应用]目前正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向(从左方)喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下列说法正确的是

(

)A．A板带正电B．有电流从a经用电器流向bC．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受的电场力【答案】D

【解析】离子在磁场力的作用下发生偏转，根据左手定则，可知带正电荷的离子向下偏转，带负电荷的离子向上偏转，所以B板带正电、A板带负电，其间有向上的电场，A、C错误；电流由b经过用电器流向a，B错误；在洛伦兹力大于电场力时带电的离子会继续偏转，待到电场力和洛伦兹力平衡时离子才不发生偏转，D正确．关键能力·突破要点考点1

对洛伦兹力的理解[基础考点]1．对洛伦兹力方向的理解(1)决定因素：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向．(2)洛伦兹力的方向总与v和B的方向垂直，不做功．1．(多选)如图所示，匀强磁场的方向竖直向下．磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，则

(

)A．小球带正电B．小球运动的轨迹是一条抛物线C．洛伦兹力对小球做正功D．维持试管匀速运动的拉力F是一个恒力【答案】AB2．如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将 (

)A．向上偏转B．向下偏转C．向纸外偏转D．向纸里偏转【答案】A【答案】C

【解析】由于B、F、v两两垂直，根据左手定则得A、B、D中受洛伦兹力都与图示F的方向相反，A、B、D错误，C正确．考点2带电体在磁场中的运动[基础考点]带电粒子在磁场中运动的注意点(1)当带电粒子的速度v与磁感应强度B的方向相同或相反时，带电粒子不受洛伦兹力作用．若其他力可以忽略或其他力的合力等于零，则粒子将做匀速直线运动．(2)当带电粒子的速度v与磁感应强度B的方向垂直时，带电粒子受到的洛伦兹力大小F＝qvB，方向与速度的方向垂直．若带电粒子做直线运动，则粒子一定受到了其他力的作用，且所有力的合力为零，粒子做匀速直线运动．【答案】D

【答案】ACD

洛伦兹力与力学的综合问题由于洛伦兹力具有力的共性，常和其他力一起以带电体在磁场中运动为情境构成力与磁的综合问题．这类问题的实质仍是力学问题，要按照处理力学问题的基本思路来解题，只不过我们多了一种新的性质的力而已．深度研练·素养提升例题

(多选)如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的力F拉乙物块，使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上做匀加速运动的过程中 (

)A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小D．乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小【答案】BD

【解析】设甲、乙向上做匀加速运动的加速度为a，隔离甲：由牛顿第二定律，得Ff甲－m甲gsinθ＝m甲a，则甲、乙两物块间的摩擦力Ff甲＝m甲gsinθ＋m甲a不变，A、C错误，B正确；以甲、乙物块整体为研究对象，乙与斜面之间的摩擦力Ff乙＝μFN，且FN＝(m甲＋m乙)gcosθ－qvB，由于v增大，则FN减小，Ff乙不断减小，D正确．变式如图所示，光滑半圆形轨道与光滑斜面轨道在B处与圆弧相连，将整个装置置于水平向外的匀强磁场中，有一带正电小球从A处静止释放，沿轨道前进，并恰能通过圆弧最高点C.现若撤去磁场，使球仍能恰好通过圆弧最高点C，释放高度H′与原释放高度H的关系是

(

)A．H′＝HB．H′＜HC．H′＞HD．不能确定【答案】C

[归纳总结]洛伦兹力作用下的变加速运动问题(1)