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3-1-2-5Microsoft Word 文档 (2)


五、磁场对运动电荷的作用 【要点导学】 1、本节学习磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力) ,通过本节的学习,应 知道洛伦兹力是安培力的微观表现,会推导公式 F=qvB,并会用此公式解答有 关问题,会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中受力方向的问题,知道电视 机显象管的工作原理。 2、洛伦兹力的方向:和确定安培力的方向一样,确定洛伦兹力的方向也可 以用左手定则.由于电流方向规定为_______定向移动的方向,所以用左手定则 判断洛伦兹力方向时,四指应该指向______运动的方向.磁场可以和电荷的运 动速度方向不垂直,但洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向,又垂直于磁感 应强度方向,即垂直于速度方向和磁感应强度方向所构成的________。 3、计算洛伦兹力的公式:如果电流方向与磁场方向不垂直,设磁场与电 流方向的夹角等于 θ,洛伦兹力公式为__________,它表示电荷的运动方向与 磁场方向在一条直线上,电荷将______磁场的作用力;当电荷的运动方向与磁 场方向垂直时,电荷受到的磁场力最大等于_________。

4.洛伦兹力与电场力的对比 电荷在电场中就会受到电场力,其大小等于 ________ ,和电荷是否运动 ______.磁场对静止的电荷____作用力,对运动的电荷也______有作用力,只 有对运动方向与磁感应强度方向_________的电荷才有作用力.电场力移动电 荷时,必然伴随着_____做功,涉及到______与其它形式的能的转化.洛伦兹 力移动电荷时,对电荷____做功. 5 、电视机显象管的工作原理:电视机显象管中的电子偏转是利用了 ________________________________________ 。 产 生 偏 转 电 场 的 线 圈 称 为 __________。 6、动量:是矢量,大小为质量与速率的乘积,方向为速度方向。
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【范例精析】 例1、一个长螺线管中通有恒定直流电,把一个带电粒子(不计粒子重力) 沿着管轴线射入管中,粒子在管中做什么运动?

例2、 如图3-5-2所示,一阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下 方放一通电直导线 AB 时,发现射线的径迹向弯曲,则( ) A.导线中的电流从 A 到 B B.导线中的电流从 B 到 A C.若要使电子束的径迹向上弯曲,可以改变 AB 中的电流方向来实现 D.电子束的径迹与 AB 中的电流方向无关 例3、如图3-5-3所示,质量为 m,带电量为 q 的小球,在倾角为 α 的光滑斜面 上由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外,若带电 小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零, 问: (1) 小球带电性质如何? (2) 此时小球下滑的速度和位移分别是多大?

【能力训练】 1. 关于带电粒子所受洛伦兹力 f、磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者方向之 间的关系,下列说法正确的是( ) (A)f、B、v 三者必定均相互垂直 (B)f 必定垂直于 B、v,但 B 不一定垂直 v (C)B 必定垂直于 f、v,但 f 不一定垂直于 v (D)v 必定垂直于 f、B,但 f 不一定垂直于 B 2. 如图3-5-4所示是磁场 B、 负电荷速度 v 和磁场对运动电荷作用力 f 三者 方向的相互关系图,其中正确的是(B、f 和 v 两两垂直)( )
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3.电子射入只存在磁场的空间区域后( (A)动能不可能变化 (C)能作匀速直线运动

)

(B)动量一定变化 (D)一定作匀变速直线运动

4. 如图3-5-5所示, 绝缘劈两斜面光滑且足够长, 它们的倾角分别为α 、 β (α <β ) ,处在垂直纸面向里的匀强磁场中,将质量相等、带等量异种电荷的小球 A 和 B, 同时从两斜面的顶端静止释放,不考虑两电荷之间的库仑力,则( ) (A)在斜面上两球作匀加速运动,且 aA<aB (B)在斜面上两都作变加速运动 (C)两球沿斜面运动的最大位移 xA<xB (D)两球沿斜面运动的时间 tA>tB 5.电子以4×106m/s 的速率垂直射入磁感应强度0.5T 的匀强磁场中,受 到的磁场力为 _____N .如果电子射入磁场时速度 v 与 B 的方向间的夹角是 180°,则电子受的磁场力为_______N. 6.氢核和氘核以相同的动量垂直射入同一匀强磁场中,它们所受洛仑兹力大 小之比为_________. 7.如图3-5-6所示,虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场,匀强电 场的电力线竖直向上,电场强度 E=6×104伏/米,匀强磁场的磁力线未在图中 画出.一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中,速度 v=2×105米/ 秒.如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动,磁场中磁感线的方向如何?磁 感应强度大小多大?(带电粒子所受重力忽略不计)

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8.如图3-5-7所示,在竖直平面内有一个正交的匀强电场和匀强磁场磁感 应强度为1T,电场强度为173N/C.一个带正电的微粒,q=2×10-6C,质量 m=2 -6 ×10 kg,在这正交的电场和磁场内恰好做匀速直线运动,则带电粒子运动的 速度大小多大?方向如何?

9.在图3-5-8中虚线所围的区域内,存在电场强度为 E 的匀强电场和磁感 应强度为 B 的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,穿过这个区域时未发生 偏转,设重力可以忽略不计,则在这区域中的 E 和 B 的方向可能是( ) (A)E 和 B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相同 (B)E 和 B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相反 (C)E 竖直向上,B 垂直纸面向外 (D)竖直向上,B 垂直纸面向里

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