2014年高考 物理复习 课件 8-3磁场对运动电荷的作用
合集下载
高考物理一轮复习课件8.3磁场对运动电荷的作用(人教版选修3-1)
2 m v 力： Bqv ＝ r .
5．回旋加速器 (1)回旋加速器加速的最大速度 vm，对应于带电粒子在 mvm 磁场中轨道半径等于 D 形盒的边缘的半径 R， 则有： R＝ Bq ， BqR 得 vm＝ m .
(2)加速条件：交变电压的周期和粒子做圆周运动的周Biblioteka 期 相等 ．考点一
洛伦兹力
1．洛伦兹力和安培力的关系 (1) 洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的作用力， 而安培力是整个通电导体在磁场中受到的作用力，安培力是 导体中所有形成电流的定向移动的电荷受到的洛伦兹力的宏
观表现．
(2) 由安培力的公式 F ＝ BILsinθ ，推导洛伦兹力的表达 式． ①磁场与导线垂直时：如图所示，设有一段长度为L的 通电导线，横截面积为 S，单位体积中含有的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q，定向移动的平均速度为 v.现
将其垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中，有：
1．洛伦兹力
qvBsinθ (θ为B与v之间的夹角)．当θ＝0° (1)大小：F＝ 时，F＝0；当θ＝90°时，F＝ . qvB (2)方向：由 左手定则 判 定 ( 注 意 正 、 负 电 荷 的 不 同)．F一定垂直于 B 与 v 所决定的平面，但B与v不一
定相互垂直．
2．带电粒子在匀强磁场中的运动
(1)若v∥B，带电粒子所受的洛伦兹力 F＝0，因此带电 粒子以速度v做 匀速直线 运动．
(2)若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的方向以入射速 度v做 圆周 运动． mv2 ①向心力由洛伦兹力提供，即 qvB＝ R . mv ②轨道半径：R＝ Bq . 2πR 2πm ③周期：T＝ v ＝ Bq . 1 Bq ④频率：f＝T＝ . 2πm 2π Bq ⑤角频率：ω＝ T ＝ m .
5．回旋加速器 (1)回旋加速器加速的最大速度 vm，对应于带电粒子在 mvm 磁场中轨道半径等于 D 形盒的边缘的半径 R， 则有： R＝ Bq ， BqR 得 vm＝ m .
(2)加速条件：交变电压的周期和粒子做圆周运动的周Biblioteka 期 相等 ．考点一
洛伦兹力
1．洛伦兹力和安培力的关系 (1) 洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的作用力， 而安培力是整个通电导体在磁场中受到的作用力，安培力是 导体中所有形成电流的定向移动的电荷受到的洛伦兹力的宏
观表现．
(2) 由安培力的公式 F ＝ BILsinθ ，推导洛伦兹力的表达 式． ①磁场与导线垂直时：如图所示，设有一段长度为L的 通电导线，横截面积为 S，单位体积中含有的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q，定向移动的平均速度为 v.现
将其垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中，有：
1．洛伦兹力
qvBsinθ (θ为B与v之间的夹角)．当θ＝0° (1)大小：F＝ 时，F＝0；当θ＝90°时，F＝ . qvB (2)方向：由 左手定则 判 定 ( 注 意 正 、 负 电 荷 的 不 同)．F一定垂直于 B 与 v 所决定的平面，但B与v不一
定相互垂直．
2．带电粒子在匀强磁场中的运动
(1)若v∥B，带电粒子所受的洛伦兹力 F＝0，因此带电 粒子以速度v做 匀速直线 运动．
(2)若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的方向以入射速 度v做 圆周 运动． mv2 ①向心力由洛伦兹力提供，即 qvB＝ R . mv ②轨道半径：R＝ Bq . 2πR 2πm ③周期：T＝ v ＝ Bq . 1 Bq ④频率：f＝T＝ . 2πm 2π Bq ⑤角频率：ω＝ T ＝ m .
2014高考物理大二轮专题复习课件：磁场对电流和运动电荷的作用
专题六 学案10
突破练习 4．彭老师在课堂上做了一个演示实验：装置如 图 6 所示，在容器的中心放一个圆柱形电极， 沿容器边缘内壁放一个圆环形电极，把 在容器内放 入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋 图6 转起来．王同学回去后重复彭老师的实验步骤，但液体并 没有旋转起来．造成这种现象的原因可能是，该同学在实 验过程中 A．将磁铁的磁极接反了 B．将直流电源的正负极接反了 C．使用的电源为 50 Hz 的交流电源 D．使用的液体为饱和食盐溶液 ( )
本 学 案 栏 目 开 关
的电流. a、O、b 在 M、N 的连线上，O 为
图1
MN 的中点，c、d 位于 MN 的中垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等，关于以上几点处的磁场，下列说法正确 的是 A．O 点处的磁感应强度为零 B．a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c 两点处磁感应强度的方向不同 ( )
专题六 学案10
C．若 a 接负极， b 接正极，e 接正极， f 接负极，则 L 向左 滑动
本 学 案 栏 目 开 关
D．若 a 接负极， b 接正极，e 接负极， f 接正极，则 L 向左 滑动
审题突破 ①由螺线管中的电流方向判断产生的磁场方向． ②由导线中的电流方向，利用左手定则判断受力方向．
答案 A
本 学 案 栏 目 开 关
专题六 学案10
6．在倾角 θ＝30° 的斜面上，固定一金属框， 宽 l＝0.25 m，接入电动势 E＝12 V、内阻 不计的电池．垂直框面放置一根质量 m＝
本 学 案 栏 目 开 关
0.2 kg 的金属棒 ab，它与框架间的动摩擦 6 因数 μ＝ ，整个装置放在磁感应强度 B 6
高考物理复习课件：磁场对运动电荷的作用
实验装置：质谱仪，包括磁场、电 场、粒子源等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
实验原理：利用磁场对运动电荷的 作用，使带电粒子在磁场中做圆周 运动
实验步骤：将带电粒子源放入磁场 中，观察粒子的运动轨迹，记录数 据，分析结果
实验目的：研 究带电粒子在 磁场中的运动
规律
实验原理：利 用磁场对运动 电荷的作用， 使带电粒子在 磁场中做回旋
安培力：磁场对电 流的作用力
安培力大小：与电 流、磁场、导体长 度、导体横截面积 有关
安培力公式： F=BILsinθ
安培力方向：与磁 场、电流方向有关 ，遵循左手定则
电磁感应：电 流通过磁场产 生感应电动势
电磁驱动：利 用安培力驱动 电动机、电磁
阀等设备
电磁制动：利 用安培力实现 电磁制动，如 汽车、电梯等
安培力公式：F=BILsinθ
其中，F为安培力，B为磁场强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场方向的 夹角
安培力方向：与磁场方向和电流方向垂直，遵循左手定则
安培力方向与电流方向和磁场方 向有关
安培力方向与电流方向垂直，与 磁场方向平行
安培力方向可以用左手定则判断
左手定则：伸开左手，四指指向 电流方向，大拇指指向磁场方向， 四指弯曲的方向就是安培力方向
运动轨迹：带电粒子在非匀强 磁场中的运动轨迹
磁场强度：非匀强磁场的磁场 强度分布
运动方程：带电粒子在非匀强 磁场中的运动方程
带电粒子在磁场中的运动：受到洛伦兹力的作用，运动方向与磁场方向垂直
带电粒子在电场中的运动：受到电场力的作用，运动方向与电场方向相同
带电粒子在组合场中的运动：受到洛伦兹力和电场力的共同作用，运动方向取决于两个 力的合成
磁场对运动电荷的作用课件
(1)基本公式
mv2
①向心力公式：Bqv＝ R 。
mv ②轨道半径公式：R＝ Bq 。
③周期、频率和角速度公式：
T＝2πvR＝2qπBm，
f＝T1＝
qB 2πm
，
qB ω＝2Tπ＝2πf＝ m 。
④动能公式：Ek＝21mv2＝B2qmR2。
(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 无关 磁感应强度 和粒子的 比荷 有关。
A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
解析 根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A 项错，B 项对；根据 F＝qvB 可知，大小与速度有关。洛伦兹力的效果就是改变物 体的运动方向，不改变速度的大小。
答案 B
解析 运用左手定则时，“四指指向”应沿电荷定向移动形成的等效 电流方向，而不一定沿电荷定向运动方向，因为负电荷定向移动形成电流 的方向与其运动方向反向，通过左手定则所确定的洛伦兹力与磁场之间的 关系可知：两者方向相互垂直，而不是相互平行。
答案 BD
2．(洛伦兹力大小)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹 力的作用。下列表述正确的是( )
微知识 1 洛伦兹力
1．定义 运动 电荷 在磁场中所受的力。
2．大小 (1)v∥B 时，F＝ 0 。 (2)v⊥B 时，F＝ Bqv 。 (3)v 与 B 夹角为 θ 时，F＝ Bqvsinθ 。
3．方向 F、v、B 三者的关系满足 左手 定则。 4．特点 由于 F 始终与 v 的方向 垂直 ，故洛伦兹力永不做功。
3．(带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动)质量和电量都相等的带电 粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹 如图中虚线所示，下列表述正确的是( )
2014届高考物理一轮复习课件(考纲解读+考点探究+高分技巧)：8.2磁场对运动电荷的作用(73张ppt,含详解)
磁场时的速度 v＝ mv 1 径 r＝ eB ＝B
2mU C 粒子在磁场中运动了半个周期 e ， 正确；
T πm t＝ ＝ eB ，B 错误；若容器 A 中的粒子有初速度，则粒子在磁 2 场中做匀速圆周运动的半径发生变化，不能打在底片上的同一 位置，D 错误．
答案
AC
考纲自主研读 考点互动探究 高考全程解密 随堂基础演练 活页限时训练
的大小，但它可改变运动电荷(或带电体)速度的方向，影
响带电体所受其他力的大小，影响带电体的运动时间 等．
考纲自主研读 考点互动探究 高考全程解密 随堂基础演练 活页限时训练
2．洛伦兹力与安培力的联系及区别 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力， 都是磁场力．
(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功．
【思维驱动】 如图8-2-1所示，一个质量为
m、电荷量为e的粒子从容器
A下方的小孔S，无初速度地 飘入电势差为U的加速电场， 图8-2-1
然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在 照相底片M上．下列说法正确的是 ( )．
考纲自主研读
考点互动探究
高考全程解密
随堂基础演练
活页限时训练
A．粒子进入磁场时的速率 v＝
答案
B
考纲自主研读 考点互动探究 高考全程解密 随堂基础演练 活页限时训练
【变式跟踪2】 如图8-2-7(a)所示， 在以直角坐标系
xOy的坐标原点O
为圆心、半径为r 的圆形区域内，
存在磁感应强度
大小为B、方向 图8-2-7 垂直xOy所在平面向里的匀强磁场．一带电粒子由磁场
边界与x轴的交点A处，以速度v0沿x轴负方向射入磁场，
C．甲球的释放位置比乙球的高
磁场对运动电荷的作用 课件
注意：带电粒子在匀强磁场中运动的周期与速率 无关 .
自测2 (多选)如图1所示，在匀强磁场中，磁感应强度B1＝2B2，当不
计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的
A.速率将加倍
√B.轨迹半径加倍 √C.周期将加倍
D.做圆周运动的角速度将加倍 图1
能力考点 师生共研
1.洛伦兹力的特点 (1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷. (2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化. (3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用. (4)洛伦兹力一定不做功. 2.洛伦兹力与安培力的联系及区别 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力. (2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功.
R＝mv ，则下列图正确的是 Bq
图5
√
模型2 平行边界磁场
平行边界存在临界条件(如图6所示)
图 a 中 t1＝θBmq，t2＝T2＝πBmq
图 b 中 t＝θBmq
图 c 中 t＝(1－πθ)T＝(1－πθ)2Bπqm
2mπ－θ
＝ Bq
图6
图 d 中 t＝πθT＝2Bθqm
例3 如图7甲所示的直角坐标系内，在x0(x0>0)处有一垂直x轴放置的挡 板.在y轴与挡板之间的区域内存在一个与xOy平面垂直且指向纸内的匀强
(1)速度的偏转角φ等于 AB 所对的圆心角θ (2)偏转角φ与弦切角α的关系： φ<180°时，φ＝2α； φ>180°时，φ＝360°－2α
模型1 直线边界磁场 直线边界，粒子进出磁场具有对称性(如图4所示)
图 a 中 t＝T2＝πBmq
图 b 中 t＝(1－πθ)T
＝(1－πθ)2Bπqm＝2mBπq－θ
自测2 (多选)如图1所示，在匀强磁场中，磁感应强度B1＝2B2，当不
计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的
A.速率将加倍
√B.轨迹半径加倍 √C.周期将加倍
D.做圆周运动的角速度将加倍 图1
能力考点 师生共研
1.洛伦兹力的特点 (1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷. (2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化. (3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用. (4)洛伦兹力一定不做功. 2.洛伦兹力与安培力的联系及区别 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力. (2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功.
R＝mv ，则下列图正确的是 Bq
图5
√
模型2 平行边界磁场
平行边界存在临界条件(如图6所示)
图 a 中 t1＝θBmq，t2＝T2＝πBmq
图 b 中 t＝θBmq
图 c 中 t＝(1－πθ)T＝(1－πθ)2Bπqm
2mπ－θ
＝ Bq
图6
图 d 中 t＝πθT＝2Bθqm
例3 如图7甲所示的直角坐标系内，在x0(x0>0)处有一垂直x轴放置的挡 板.在y轴与挡板之间的区域内存在一个与xOy平面垂直且指向纸内的匀强
(1)速度的偏转角φ等于 AB 所对的圆心角θ (2)偏转角φ与弦切角α的关系： φ<180°时，φ＝2α； φ>180°时，φ＝360°－2α
模型1 直线边界磁场 直线边界，粒子进出磁场具有对称性(如图4所示)
图 a 中 t＝T2＝πBmq
图 b 中 t＝(1－πθ)T
＝(1－πθ)2Bπqm＝2mBπq－θ
磁场对运动电荷的作用 课件
显像管的工作原理 【例3】说明电视机显像管偏转线圈作用的示意图如图所示。 当线圈中通过图示方向的电流时,一束沿中心轴线O自纸内射向纸 外的电子流,将( ) A.向左偏转 B.向右偏转 C.向上偏转 D.向下偏转 解析:根据安培定则,可判断出两侧通电螺线管的N极均在下方。 在O点,磁感线的方向为竖直向上,再由左手定则判断出电子受到向 右的洛伦兹力,故电子流向右偏转,选项B正确。 答案:B
三、带电粒子仅在洛伦兹力作用下的运动 1.运动性质 带电粒子以一定的速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中(不考 虑其他力的作用)。 (1)当v与B方向相同或相反时,洛伦兹力为零,所以带电粒子做匀 速直线运动。 (2)当v与B方向垂直时,洛伦兹力与速度方向垂直,只改变速度方 向,不改变速度大小,所以带电粒子做匀速圆周运动。 2.应用——显像管的工作原理 (1)电子束磁偏转原理:借助磁场的作用,使电子束(或其他的运动 电荷)改变运动方向的现象,称为磁偏转。
3.洛伦兹力对运动电荷永不做功,而安培力对运动导体却可以做 功。由于洛伦兹力F始终垂直于电荷的运动速度v的方向,不论电荷 做什么性质的运动,也不论电荷是什么样的运动轨迹,F只可能改变 v的方向,并不改变v的大小,所以洛伦兹力对运动电荷不做功。通电 导体在磁场中运动时,电荷相对磁场的运动方向是电荷在导体中的 定向运动速度u与导体宏观运动速度v的合速度v合的方向,因此电荷 所受洛伦兹力的方向也不垂直于导体,洛伦兹力垂直于导体方向的 分力F洛1做正功,而沿导体方向的分力F洛2做负功, 总功仍为0,如图所示。导体中所有运动电荷受到 的洛伦兹力,在垂直于导体方向的分力就是安培 力,所以安培力对运动导体可以做功。
提示:应用左手定则,若打在A点应该垂直纸面向外;若打在B点,应 该垂直纸面向里。
2014高考物理一轮复习课件8.2 磁场对运动电荷的作用(精)
2014高考物理一轮复习课件
第二单元
磁场对运动电荷的作用
核心考点导学
• 师说： • 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，涉及到 牛顿定律、运动学公式．数学几何和函数等 知识，综合性比较强，并且要求的数学知识 还比较高，考查题型主要是计算题和选择题， 计算题难度比较大、分值比较多． • 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，特别是 带电粒子在有界磁场中做部分圆弧运动是高 考命题的重点和热点，试题难度都比较大， 一般是压轴题．估计今后高考仍将是这样的 命题风格.
• ②已知入射点和出射点的位置时，可以通过 入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出 射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是 圆弧轨道的圆心(如图2，P为入射点，M为出 射点)． • ③带电粒子在不同边界磁场中的运动 • a．直线边界(进出磁场具有对称性，如图3)
• b．平行边界(存在临界条件，如图4)
[解析]
带正电粒子与 y 轴正方向成
60° 角射出进入磁场后的轨迹如图乙 所示， 根据几何关系可得 a＝Rsin30° ， mv 2aqB 其中 R＝ qB ，联立解得 v＝ m ，故 选项 A 正确、B 错误；
θ 带电粒子在匀强磁场中运动的时间 t＝ T， 可见圆弧所 2π 对的圆心角 θ 越大，粒子在磁场中运动的时间越长，由图乙 中的几何关系可得粒子的轨道半径 R ＝2a，因此当带电粒 子与 y 轴正方向成 120° 角射出的粒子在磁场中运动的圆弧所 对圆心角最大为 120° ， 粒子的运动轨迹恰好与磁场的右边界 1 相切，如图丙所示，最长时间 tm＝ T，故选项 C 正确、D 3 错误．
• (二)名师分析解题 • 设磁场区域的半径为R，粒子的轨迹半径为 r，粒子以速度v在磁场中运动的轨迹如图所 示，
2πm 60° 则由几何关系知，r＝ 3R，又 T＝ qB ，所以 Δt＝ 360° mv ′ πm T＝ ，当粒子的速度为 v/3 时，轨迹半径为 r′＝ qB ＝ 3qB mv r 3 120° 2πm ＝ ＝ R，所以偏转角 θ′＝120° ，Δt′＝ T＝ 3qB 3 3 360° 3qB ＝2Δt，故选项 B 正确．
第二单元
磁场对运动电荷的作用
核心考点导学
• 师说： • 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，涉及到 牛顿定律、运动学公式．数学几何和函数等 知识，综合性比较强，并且要求的数学知识 还比较高，考查题型主要是计算题和选择题， 计算题难度比较大、分值比较多． • 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，特别是 带电粒子在有界磁场中做部分圆弧运动是高 考命题的重点和热点，试题难度都比较大， 一般是压轴题．估计今后高考仍将是这样的 命题风格.
• ②已知入射点和出射点的位置时，可以通过 入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出 射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是 圆弧轨道的圆心(如图2，P为入射点，M为出 射点)． • ③带电粒子在不同边界磁场中的运动 • a．直线边界(进出磁场具有对称性，如图3)
• b．平行边界(存在临界条件，如图4)
[解析]
带正电粒子与 y 轴正方向成
60° 角射出进入磁场后的轨迹如图乙 所示， 根据几何关系可得 a＝Rsin30° ， mv 2aqB 其中 R＝ qB ，联立解得 v＝ m ，故 选项 A 正确、B 错误；
θ 带电粒子在匀强磁场中运动的时间 t＝ T， 可见圆弧所 2π 对的圆心角 θ 越大，粒子在磁场中运动的时间越长，由图乙 中的几何关系可得粒子的轨道半径 R ＝2a，因此当带电粒 子与 y 轴正方向成 120° 角射出的粒子在磁场中运动的圆弧所 对圆心角最大为 120° ， 粒子的运动轨迹恰好与磁场的右边界 1 相切，如图丙所示，最长时间 tm＝ T，故选项 C 正确、D 3 错误．
• (二)名师分析解题 • 设磁场区域的半径为R，粒子的轨迹半径为 r，粒子以速度v在磁场中运动的轨迹如图所 示，
2πm 60° 则由几何关系知，r＝ 3R，又 T＝ qB ，所以 Δt＝ 360° mv ′ πm T＝ ，当粒子的速度为 v/3 时，轨迹半径为 r′＝ qB ＝ 3qB mv r 3 120° 2πm ＝ ＝ R，所以偏转角 θ′＝120° ，Δt′＝ T＝ 3qB 3 3 360° 3qB ＝2Δt，故选项 B 正确．
高考一轮复习：8.2《磁场对运动电荷的作用》ppt课件
本题只C.有不选带项电A 正确。
关闭
A D.可能带正电,也可能带负电
考点一
考点二
考点三
解析 答案
第八章
第二节 磁场对运动电荷的作用
-1144-
考点二 涉及洛伦兹力的一般力学问题
涉及洛伦兹力的一般力学问题(尤其是带电粒子在有束缚条件的环境 下的运动问题)一般受力复杂、运动过程多变,在高考试题中通常以选择或 计算题形式呈现,能较好地考查学生的综合分析能力。对于带电粒子在复合 场中有约束情况下的运动,要具体问题具体分析,切忌出现想当然的低级错 误。
8
基础自测
1234
4.(2014·浙江温州联考)匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做 匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值( )
A.与粒子电荷量成正比 B.与粒子速率成正比 C.与粒子质量成正比 D.与磁感应强度成正比
关闭
D 答案
第二节 磁场对运动电荷的作用 第八章
9-9-
(5)带电粒子在匀强磁场中完成一段圆弧所引起的偏向角是该段圆弧所对
应的圆心角的 2 倍。( )
关闭
(6)由(于1)×安培带力电能粒对子导在磁体场做中功,当,所v以≠0洛且伦v兹与力B也不能平对行运时才动受电洛荷伦做兹功力。作(用。 )
(2)× 只有带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时才可能做圆周运动。
-1133-
拓展训练 1(单选)如图为云室中某粒子穿过铅板 P 前
后的运动轨迹,室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面 向里),由此可知此粒子( )
关闭
带 半电 径粒 应AB..子 变一一穿 小定定过,由带带铅题正负板图电电有可能知量带损电失粒,其 子速 应度 从减 下小 往上,由运R动=������。���������������再���可由知左,带手电定粒则子判做定圆粒周子运带动正的电,
磁场对运动电荷的作用课件
经磁场偏转后从A边C界上 2 的速度之比为 1∶2
Q
点出磁场，
B．粒子 1 与粒子 2 的速度之比为 1∶4
C．粒子 1 与粒子 2 在磁场中运动的时间
之比为 1∶1
D．粒子 1 与粒子 2 在磁场中运动的时间
之比为 1∶2
解析 如图所示，粒子 1 进入磁场时速度的垂线与 OP 的垂直平分线的交点为粒子 1 在磁场中做圆周运动的圆心， 同理，粒子 2 进入磁场时速度的垂线与 OQ 的垂直平分线的 交点为粒子 2 在磁场中做圆周运动的圆心．
(5)粒子在只受洛伦兹力作用时运动的速度不变．( × ) (6)由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也 可能做功．( × ) (7)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半 径与带电粒子的比荷有关．( √ )
[考法精讲] 考法一 洛伦兹力的特点及应用 1．洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁 场方向确定的平面．
由几何关系可知，两个粒子在磁场中做圆周运动的半径之比 为 r1∶r2＝1∶2，由 r＝mqBv可知，粒子 1 与粒子 2 的速度之 比为 1∶2，选项 A 正确，B 错误；由于粒子在磁场中做圆 周运动的周期均为 T＝2qπBm，且两粒子在磁场中做圆周运动 的轨迹所对的圆心角相同，因此粒子在磁场中运动的时间相 同，选项 C 正确，D 错误．
【自主练 4】在探究射线性质的过程中，让质量为 m1、
带电量 2e 的α粒子和质量为 m2、带电量 e 的β粒子，分别垂
直于磁场方向射入同一匀强磁场中，发现两种粒子沿半径相
同的圆轨道运动．则α粒子与β粒子的动能之比是( )
A．m1
D
B．m2
m2
m1
C．4mm12
高中物理磁场对运动电荷的作用课件
安培力的摸拟微观解释：
实验结果
作用在通电导体上的安培力 是磁场对运动电荷作用力的宏观 表现。
洛伦兹力是安培力的微观本 质。
洛仑兹力
磁场对运动电荷有 力的作用
洛伦兹:荷兰物理学家
［板书］洛仑兹力
一、洛仑兹力的定义： 物理学中把磁场对运动电荷
的作用力〔磁场力〕称为洛 仑兹力〔物理学家洛仑兹最 先提出这一观点〕。
又：vm=at 所以小球在斜面上的运动时间为：
t=mcotθ/qB
四、电视显像管的工作原理
1、要是电子打在A点，偏转磁场应该
沿什么方向？
垂直纸面向外
2、要是电子打在B点，偏转磁场
应该沿什么方向？
垂直纸面向里
3、要是电子打从A点向B点逐渐移
动，偏转磁场应该怎样变化？
先垂直纸面向外并逐渐减小， 然后垂直纸面向里并逐渐增大。
例3、分析电子〔不计重力〕的运动情况
I
-v
I
匀速直线运动
四、洛伦兹力的作用--极光
分析带电粒子的运动情况
ω
从太阳或其他星体上，时刻都有大量 的高能粒子流放出，称为宇宙射线。这 些高能粒子流，如果都到达地球，将对 地球上的生物带来危害。庆幸的是，地 球周围存在地磁场，改变了宇宙射线中 带电粒子的运动方向，对宇宙射线起了 一定的阻挡作用。
观看视频---极光
五、比较电场和磁场对电荷的作用力
电荷在电场中一定要受到电场力的作用.
1. 电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力力的作用.
电场力的大小F=qE
2.
洛伦兹力的大小f= qvBsinθ F方向与E方向平行
3. f方向与B方向垂直
F对运动的电荷不一定不做功.
4. f对运动的电荷一定不做功
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 圆边：径射必径射，下所． ( 形界沿向入沿向出如图示 )
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
3． 电 子 匀 磁 中 圆 运 问 的 析 基 步 带粒在强场做周动题分的本 骤 1 画迹即定心用何法半并出迹 ( 轨：确圆，几方求径画轨． ) 2 找系 ( 联： ) 强、动度联； 度运速相系 ①从 迹 寻 几 关 ： 轨中找何系
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
3 角关： ( 度系 ) 回 角 (α)， 等 旋 并于 θ)的2倍(如 所 图示 的切 弦角
粒 速的向 子 度偏角 AB弦 切 线 夹 与 的角
(φ)等 于 (弦 角 切
)，即φ＝α＝2θ＝ωt.且 对 相 (θ′)互 ， 补
(θ)相 ， 相 的 切 等与邻弦角
考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域 恰完成四分之一圆周运动，则半径R＝d 由②、④、⑤式得 v0U B＝ 2 gd ⑥ ⑤
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
3 根题，滴动迹图设周动径 ( 据设墨运轨如，圆运半为 ) R′， 有 v2 0 qv0B′＝m R′ 由示得 图可 d2 R′ ＝d ＋(R′－ ) 2
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
【析 解】 U q ＝mg d 由①式 得 m g d q＝ U
1 墨在场域匀直运， ( 滴电区做速线动有 ) ①
②
由电方向，荷受场向，知滴负 于场向下电所电力上可墨带 电． 荷 ③
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
2 墨垂进电磁共区，力与场平 ( 滴直入、场存域重仍电力 ) 衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有 v2 0 qv0B＝m R ④
v大 不 ， 伦 力 向 生 化 小变洛兹方发变， C正 ． 确
v2 qvB＝m ， T＝4mg， 选 得 故项 L
【答案】
C
自研
新课标版 · 物理
二带粒在强场做速周动分 、电子匀磁中匀圆运的析 1． 析 法 定 心 定 径 定 过 圆 角 解 分方：圆、半、转的心是决 这问的提确轨半和定几量间关是 类题前，定道径给的何之的系 解的础有需建运时 题基，时要立动间 关作辅． 系为助 t和 过 圆 角 转的心 α之 的 间
F洛， 以 出 法 定 故 项 可看无确，选 小下速，选 了滑度故项 到右， 最端 D正 ． 确
a向 过 中 械 减 ， 能 最 端 故 项 右程机能小不到右，选
【答案】
AD
自主再现 探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
题反 后思 1 掌电力洛兹大的算法方如确 ( 握场和伦力小计方，向何 ) 定做特是决题必知． 及功点解该的备识 2 分带粒在场磁中运，了用和 ( 析电子电或场的动除应力 ) 运的识析，做的系手析是用方， 动知分外从功关入分也常的法 而从能系析题会分的程化快、确 且功关分问，使析过简，速准 地决题 解问．
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
2．洛伦兹力和电场力的比较
洛伦兹力 性质 磁场对在其中运动电荷的作用力 电场力 电场对放入其中的 电荷作用力
电场中的电荷无论 产生 磁场中静止电荷、沿磁场方向运动 静止，还是沿任河 条件 的电荷将不受洛伦兹力作用 方向运动都要受到 电场力作用
①方向由电荷正负、磁场方向以及 电荷运动方向决定，各方向之间关 系遵循左手定则 方向 ②洛伦兹力方向一定垂直于磁场方 向以及电荷运动方向(电荷运动方 向与磁场方向不一定垂直)
向 力洛兹提 心 由伦力供 r＝⑯____ _
； 期 T＝⑰___ 周 _ _
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
自我校对 ①qvBs θ ②0 ③qvB ④左 定 n i 手则 ⑦垂直 ⑤垂直 ⑥垂直
⑧合力 ⑨0 ⑩不做 ⑪大小 ⑫方向 ⑬匀速直
mv2 mv 2πm 线 ⑭匀速圆周 ⑮ ⑯ ⑰ ⑱速率 r qB qB
于动荷速 运电的度
和v所 的 面 在平．
【重点提示】 使用左手定则判定洛伦兹力方向时，若粒 子带正电时，四个手指的指向与正电荷的运动方向一致．若粒 子带负电时，四个手指的指向与负电荷的运动方向相反．
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
3 安力本是场运电的用的 ( 培的质磁对动荷作力 ) 3． 伦 力 特 洛兹的征 洛兹与荷动 伦力电运 状有： 态关当
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
一、对洛伦兹力的理解 规律方法 1．洛伦兹力和安培力的关系 洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是 导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表 现．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．
自主再现 探究应用
(
)
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
诱思启导 认真分析洛伦兹力的大小和方向的变化，结合合力做功情 况和牛顿第二定律进行判断．
【析 解】 ＝m (1－co° g L 6 s) 0 最点， 低时 设球左摆最点速为 小自方到低时度 1 v， 则 mv2 2
v2 ， 时 qvB－mg＝m 此 ，小自方到 当球右摆 L T－mg－
和荷动，洛兹可 电的能但伦力
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
二带粒在强场的动 、电子匀磁中运 1． v∥B时 带 粒 不 洛 兹 ， 匀 磁 中 若 ，电子受伦力在强场做 ⑬___ __ 运． 动
2． v⊥B时 带 粒 在 直 感 的 面 以 射 若 ，电子垂磁线平内入速 度v做⑭___ __ 运． 动 qvB＝⑮_____ __ ，带粒的 与电子 ；道径式 轨半公 ⑱__ _ 无． 关
即θ＋θ′＝1. 8 0 °
4 运动时间的确定： ( ) α α s t＝ T或t＝ T或t＝ . v 3° 6 0 2π 式中α为粒子运动的圆弧所对应的圆心角，T为周期，s为 运动轨迹的弧长，v为线速度．
自主再现 探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
2． 住 称 是 题 一 关 点 抓对性解的个键 1 直边：出场有称，下所． ( 线界进磁具对性如图示 )
高考调研
新课标版 · 物理
磁对动荷作 场运电的用
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
一对伦力理 、洛兹的解 1． 伦 力 洛兹 1 带粒在场受的用叫洛兹． ( 电子磁中到作力做伦力 ) 2 洛兹的式 ( 伦力公： ) F＝①___ __. F＝②
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
例1 20 (· 0 1
湖荆中一 北州学模
)如 所 ， 个 同 圆 图示两相半 E和 强 场 匀磁 B中 ，
形滑缘道别直置匀电 光绝轨分竖放在强场 轨两在一度，个同带电球 道端同高上两相的正小 道端高由止放在动都通各轨的低 左最点静释，运中能过自道最 点M、N， 则
U， 滴 电 区 恰 沿 墨在场域能
水向做速线动进电、场存域，终 平右匀直运；入场磁共区后最 垂打下的 直在板 M点 ．
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
1 判墨所电的类并其荷； ( 断滴带荷种，求电量 ) (2)求 感 强 磁应度 B的 ； 值
3 现持口向变使竖下到板间位 ( 保喷方不，其直移两中的 ) 置为使滴能达板 ．了墨仍到下 B′， B′的 小 多 ？ 则 大为少 M点 应 磁 应 度 至 ，将感强调
a、b同 从 时轨
(
)
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
A． 小 每 到 轨 最 点 的 度 有 两球次达道低时速都 B． 小 每 经 轨 最 点 对 道 压 都 两球次过道低时轨的力有 FN>FM C． 球 b第 次 达 小 一到 的刻同 时相 D． 球 b能 达 道 最 小 到轨的右 右 端 端小 ，球 N点 时 与 球 的刻小
自主再现
①方向由电荷正负、 电场方向决定 ②正电荷受力方向 与电场方向一致， 负电荷受力方向与 电场方向相反
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
洛伦兹力
电场力
F＝qvB(v⊥B)，与电 F＝qE与电荷运动 大小 荷运动速度有关 速度无关
做功 一定不做功 情况 ①B＝0，F＝0； 注意 F＝0，B不一定为零 事项 ②电荷正负 可能做正功，可能 做负功，也可能不 做功 ①E＝0，F＝0； F＝0，E＝0 ②电荷正负
自主再现
探究应用
课时作业
高考调研
新课标版 · 物理
跟训 踪练 塑小质为 料球量 动最摆为 ，大角
1 22 (· 0 1
吉实中二 林验学
模)如 所 ， 带 图示一电
m， 丝 悬 于 用线挂
O点 并 竖 平 内 ，在直面摆
6 ，平场直小摆的面当 0 水磁垂于球动平．小 °
球左摆最点，线的力为，小自方 自方到低时悬上张恰零则球右 最摆处到低时线的力 大角摆最点悬上张为 A．0 B．2mg C．4mg D．6mg
新课标版 · 物理
②轨 半 与 感 迹径磁应
③偏 角 与 心 、 动 间 联 转度圆角运时相