高考物理一轮复习导学案：磁场对运动电荷（带电体）的作用

磁场对运动电荷(带电体)的作用任务一：推导F洛表达式并进行简单应用课本导练一．洛伦兹力与安培力的关系1.设静止导线中定向运动的带电粒子的速度都是v，单位体积内的粒子数为n。图中一段导线中的粒子数，这就是在时间t内通过横截面S的粒子数。粒子数为；2.粒子的电荷量记为q，由此可以算出q与电流I的关系；3.写出这段长为vt的导线所受的安培力F安；4.求出每个粒子所受的力，它等于洛伦兹力F洛。二．对洛伦兹力的理解和应用1．洛伦兹力的定义磁场对的作用力．2．洛伦兹力的大小(1)v∥B时，F＝；(2)v⊥B时，F＝；(3)v与B的夹角为θ时，F＝.3．洛伦兹力的方向(1)判定方法：左手定则，注意四指应指向电荷运动的方向或电荷运动的反方向；(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于决定的平面．(注意B和v不一定垂直)讨论展示例1如图所示，M、N为两根垂直纸面的平行长直导线，O为M、N连线中点，一电子沿过O点垂直纸面的直线向外射出，当两导线同时通有如图方向电流时，该电子将()A．向上偏转 B．向下偏转C．向左偏转 D．向右偏转例2如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线中均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B＝keq\f(I,r)，式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发在桌面上沿连线MN运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是()A．小球做匀速直线运动B．小球先做加速运动后做减速运动C．小球对桌面的压力先减小后增大D．小球对桌面的压力一直在减小任务二：分析洛伦兹力作用下带电体的运动讨论展示例3如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动。细杆处于水平方向垂直杆子的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，不计空气阻力，重力加速度为g。现给圆环向右的初速度v0，请讨论以下问题：若，圆环做什么运动？若,圆环做什么运动？若,圆环做什么运动？提示：先进行受力分析，再列牛顿第二定律，最后判断物体的加速度和速度如何变化例4如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，为轨道的最低点，则()A.两小球到达轨道最低点的速度B.两小球到达轨道最低点的速度C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端任务三：通过物体的运动分析受力情况例5如图所示，用绝缘轻丝线吊一质量为的带电塑料小球在竖直平面内摆动，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自图示位置摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，若不计空气阻力，重力加速度为，则小球自右侧相同摆角处摆到最低点时悬线上的张力大小为（）A.mgB.2mgC.4mgD.6mg小结小测粗糙绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，两根导线中通有相同的电流，电流方向竖直向上。水平面上一带正电滑块静止于两导线连线的中垂线上，俯视图如图所示，某时刻给滑块一初速度，滑块沿中垂线向连线中点运动，滑块始终未脱离水平面。则在运动过程中（）A．滑块一定做曲线运动 B．滑块可能做匀速直线运动C．滑块的加速度一直增大 D．滑块的速度一直减小2.如图所示，一足够长的绝缘细杆处于磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中，杆与磁场垂直且与水平方向的夹角为θ＝37°.一质量为m＝0.1g、电荷量为q＝5×10－4C的带正电圆环套在该绝缘细杆上，圆环与杆之间的动摩擦因数为μ＝0.4.现将圆环从杆上的某一位置无初速度释放．则下列判断中正确的是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度g＝10m/s2)()圆环下滑过程中洛伦兹力始终做正功当圆环下滑的速度达到2.4m/s时，圆环与细杆之间的弹力为零圆环下滑过程中的最大加速度为6m/s2圆环下滑过程中的最大速度为9.2m/s3.如图所示，物块a带正电，表面都涂有绝缘层的物块b不带电，两物块叠放在光滑水平地面上，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉物块b，两物块一起无相对滑动地沿地面加速向左运动，下列说法正确的是()A.物块a受到的摩擦力变小 B.物块b受到的摩擦力变大C.物块b对地面的压力变大 D.地面对物块b的支持力变小4.如图所示，足够大的木板静止在光滑水平面上，小木块放置在木板的右端，木板和小木块的质量均为1kg，小木块带的电荷量为+2C，木板不带电，小木块与木板之间的动摩擦因数为0.5，整个空间存在着方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场；现对木板施加一个方向水平向右、大小为5N的恒力，g取10m/s2，则A．小木块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动B．木板开始做匀加速运动，然后做加速度增大的加速运动，最后做匀加速运动C．小木块和木板开始相对滑动时的木板的速度为5m/sD．木板最终的速度为10m/s5.如图所示，一传送带与水平面成角倾斜放置，长度为，正沿顺时针方向以的恒定速率匀速转动。空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，现将