人教版高中物理选修3-1专题二磁场对运动电荷的作用(课后用)
人教版物理【选修3-1】优秀教案：3.5《磁场对运动电荷的作用力》
选修3-1第三章3．5 磁场对运动电荷的作用一、教材分析洛仑兹力的方向是重点，实验结合理论探究洛仑兹力方向，再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会，一定要让全体学生都参与这一过程。
二、教学目标：（一）知识与技能1、理解洛伦兹力对粒子不做功.2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题. 知道质谱仪的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。
（二）过程与方法通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场（电场、磁场）中的问题.培养学生的分析推理能力.（三）情感态度与价值观通过对本节的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新历程。
三、教学重点难点重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.四、学情分析本节是安培力的延续，又是后面学习带电体在磁场中运动的基础，还是力学分析中重要的一部分。
学好本节，对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析，对利用功能关系解力学问题，有很大的帮助。
五、教学方法实验观察法、逻辑推理法、讲解法六、课前准备1、学生的准备：认真预习课本及学案内容2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案演示实验七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：（1）如图，判定安培力的方向若已知上图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A。
求：导线所受的安培力大小？（2）电流是如何形成的？电荷的定向移动形成电流。
磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。
人教版选修(3-1)《磁场对运动电荷的作用力》word说课稿
磁场对运动电荷的作用力说课尊敬的各位评委：下午好，我是来自湖北民族学院的蒲东伟。
我选的题目是“磁场对运动电荷的作用力”。
为了提高课堂效率，精简课堂内容，本节课按照“0211课堂”模式设计。
“0”是指教材和导学案，在上课之前，将导学案发给学生，要求学生按照导学案预习教材。
然后集中预习所遇到的问题，老师结合这些问题备课。
“2”是指老师结合学生预习时所遇到的问题，知识讲解20分钟。
第一个“1”是指学生复习整理笔记10分钟。
第二个“1”是指随堂检测10分钟。
我的说课首先是教材分析：1.“磁场对运动电荷的作用力”是人教社版高中《物理选修3-1》第三章的第五节。
它是在学完磁感应强度、安培力等知识的基础上，进一步研究通电导线在磁场中受安培力作用的原因。
2.这一节是本章的重要内容，是磁场的性质的具体表现。
掌握好本节知识可以为后面的内容作铺垫，同时也有很重要的实用价值；3.这节课主要研究洛伦兹力的大小和方向。
4.这节课体现了物理学的基本研究方法，即由事实---假设（猜想）---实验验证。
下面是学情分析：我将学情分析分为以下三个方面：1.基础知识：学生已经学习了安培力，并会简单计算安培力的大小和用左手定则判定安培力；同时，知道电荷定向移动形成电流。
2.能力基础：学生有较强的观察、建模和推理能力，思维也有比较全面。
3.态度基础；大部分学生乐于观察、善于思考，对新鲜事物保留着浓厚的探究兴趣。
依据课标、考纲确定本节课有如下教学目标：1.知识与技能1)知道磁场对运动电荷有力的作用（洛伦兹力），知道安培力是洛伦兹力的宏观表现；2)知道洛伦兹力的方向由左手定则判定，并会用左手定则判断洛伦兹力的方向；3)知道洛伦兹力在v⊥B时的大小的表达式f=qvB,并会用公式进行简单计算。
2.过程与方法1)通过思考讨论和实验观察，知道磁场对运动电荷有力的作用以及用左手定则判断这个力的方向；2)通过安培力是洛伦兹力的宏观表现，由安培力的表达式推到出洛伦兹力的表达式；3)通过思考讨论和课后练习，让学生会用左手定则判断洛伦兹力的方向和用洛伦兹力公式计算。
物理：3.5《磁场对运动电荷的作用》课件(新人教版选修3-1)
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？ 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？ 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 点逐渐移动， 该怎样变化？ 该怎样变化？ 先垂直纸面向外并逐渐减小， 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。 然后垂直纸面向里并逐渐增大。 模拟演示
三、洛伦兹力大小
设有一段长为L 横截面积为S的直导线， 设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单 位体积内的自由电荷数为n 位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷 量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电 量为q 自由电荷定向移动的速率为v 导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B 导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场 B 中，求 v （1）通电导线中的电流 I v （2）通电导线所受的安培力 （3）这段导线内的自由电荷数 F v （4）每个电荷所受的洛伦兹力
一、磁场对运动电荷的作用力
演示：阴极射线在磁场中的偏转 演示：
电子射线管的原理： 电子射线管的原理： 从阴极发射出来电子， 从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高 压作用下，使电子加速，形成电子束， 压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到 长条形的荧光屏上激发出荧光， 长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子 束的运动轨迹。 束的运动轨迹。 实验现象： 实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动， 在没有外磁场时，电子束沿直线运动， 将蹄形磁铁靠近阴极射线管， 将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动 轨迹发生了弯曲。 轨迹发生了弯曲。
当V与B成一角度θ时 成一角度θ
=qVBsinθ F洛=qVBsinθ
人教版高二物理选修3-1 磁场对运动电荷的作用力教学案
人教版高二物理选修3-1磁场对运动电荷的作用力教学案教学目标（一）知识与技能1、知道什么是洛伦兹力。
2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向，理解洛伦兹力对电荷不做功。
3、掌握洛伦兹力大小的推理过程。
4、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。
（二）过程与方法通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。
（三）情感、态度与价值观让学生认真体会科学研究最基本的思维方法：“推理—假设—实验验证”教学重点1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。
教学难点1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。
2、洛伦兹力方向的判断。
教学活动（一）引入新课（复习提问）1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向?安培力的大小： 安培力的方向：左手定则（1）如图，判定安培力的方向2、磁场对电流有力的作用,电流是怎样形成的呢?θsin BIL F =电荷的定向移动形成电流。
磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。
［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
说明电子射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。
实验现象：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。
（二）进行新课1、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。
通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。
2、洛伦兹力的方向左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
人教版高中物理选修3-1专题二磁场对运动电荷的作用(课堂).docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）专题二 磁场对运动电荷的作用（课堂）一、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 ＝q v B . (3)v 与B 夹角为θ时，F ＝q v B sin_θ. 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B 、v 决定的平面．(注意B 和v 可以有任意夹角)． 由于F 始终垂直于v 的方向，故洛伦兹力永不做功．对点自测1.(单选)(2013·高考安徽卷)图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右二、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v ∥B ，带电粒子以入射速度v 做匀速直线运动．2．若v ⊥B ，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v 做匀速圆周运动．3．基本公式：(1)向心力公式：q v B ＝m v 2r.(2)轨道半径公式：r ＝m vBq .(3)周期公式：T ＝2πr v ＝2πm qB ；f ＝1T ＝Bq 2πm ；ω＝2πT ＝2πf ＝Bqm.特别提示：T 的大小与轨道半径r 和运行速率v 无关，只与磁场的磁感应强度B 和粒子的比荷qm有关．对点自测2.(单选)(高考改编题)带电粒子a 、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等(已知动量的大小等于质量与速度大小的乘积)，a 运动的半径大于b 运动的半径．若a 、b 的电荷量分别为q a 、q b ，质量分别为m a 、m b ，周期分别为T a 、T b .则一定有( )A ．q a <q bB ．m a <m bC ．T a <T b D.q a m a <q bm b考点一 洛伦兹力和电场力的比较 1．洛伦兹力方向的特点(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． (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)左手判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷． 2．洛伦兹力与电场力的比较对应力内容 项目洛伦兹力 电场力产生条件 v ≠0且v 不与B 平行 电荷处在电场中 大小 F ＝q v B (v ⊥B ) F ＝qE力方向与场方向的关系 一定是F ⊥B ，F ⊥v正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力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，也可能不做功作用效果只改变电荷的速度方向，不改变速度大小 既可以改变电荷的速度大小，也可以改变运动的方向典例1.(单选)(2015·北京东城区统测)如图所示，界面MN 与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B 和匀强电场E ，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直．在MN 上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面．若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是( )A ．小球做匀变速曲线运动B ．小球的电势能保持不变C ．洛伦兹力对小球做正功D ．小球动能的增量等于其电势能和重力势能减少量的总和 突破训练1.(单选)(2015·长春模拟)如图所示，把一个装有Na 2SO 4导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中，玻璃器皿的中心放一个圆柱形电极，沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极，把两电极分别与电池的正、负极相连．对于导电溶液中正、负离子的运动，下列说法中正确的是( )A ．正、负离子均做逆时针方向的螺旋形运动B ．正、负离子均做顺时针方向的螺旋形运动C ．正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘内壁移动D ．负离子做顺时针方向的螺旋形运动考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动 1．圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示，图中P 为入射点，M 为出射点)．(2)已知入射方向、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迹的圆心(如图乙所示，P 为入射点，M 为出射点)．2．半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小． 3．运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T ，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时，其运动时间表示为：t ＝θ2πT ()或t ＝θR v .典例2(单选)(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q (q >0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为R2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR 2mB.qBR mC.3qBR 2mD.2qBR m突破训练2.(单选)如图所示，在x >0，y >0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向里，大小为B .现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，从x 轴上的某点P 沿着与x 轴正方向成30°角的方向射入磁场．不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是( )A ．只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点B ．粒子在磁场中运动所经历的时间一定为5πm3qBC ．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为πmqBD ．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为πm6qB考点三 “磁偏转”和“电偏转”匀强电场中的偏转 匀强磁场中的偏转偏转产生条件 带电粒子以速度v 0垂直射入匀强电场 带电粒子以速度v 0垂直射入匀强磁场受力特征 只受恒定的电场力F ＝Eq ，方向与初速度方向垂直只受大小恒定的洛伦兹力F ＝q v 0B ，方向始终与速度方向垂直 运动性质匀变速曲线运动(类平抛)匀速圆周运动 轨迹 抛物线 圆或圆弧 动能变化 动能增大 动能不变处理方法运动的合成和分解匀速圆周运动的相关规律典例3在如图所示宽度范围内，用场强为E 的匀强电场可使初速度是v 0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？(3)若上述电场和磁场同时存在，粒子能否沿直线运动？突破训练3.(多选)如图所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果将磁场撤去，其他条件不变，则粒子从B点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变，则这个粒子从D点离开场区．已知BC＝CD，设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C 和从A到D所用的时间分别是t1、t2和t3，离开三点时的动能分别是E k1、E k2、E k3，粒子重力忽略不计，以下关系正确的是()A．t1＝t2<t3B．t1<t2＝t3 C．E k1>E k2＝E k3D．E k1＝E k2<E k3专题二 磁场对运动电荷的作用答案自测 1.B 2.A 例1 D 1.A. 例2 B 2.C.典例 (1)E cos θv 0 (2)sin θθ(3)不能沿直线运动 3.AC.。
新人教版高中物理选修3-1磁场对运动电荷的作用教案
磁场对运动电荷的作用一、教学目标1．通过实验掌握左手定则，并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力的方向。
2．理解安培力是洛仑兹力的宏观表现。
3．根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛仑兹力的公式f=Bqv，并掌握该公式的适用条件。
4．熟练地应用公式f=Bqv进行洛仑兹力大小的计算。
二、重点、难点分析1．重点是洛伦兹力方向的判断方法——左手定则和洛伦兹力大小计算公式的推导和应用。
2．因电荷有正、负两种，在用左手定则判断不同的电荷受到的洛伦兹力方向时，要强调四指所指方向应是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向。
3．洛伦兹力计算公式的推导是难点之一，这要从概念上讲解清楚。
三、教具感应圈、低压直流电源（学生电源或蓄电池）、阴极射线管，蹄形永久磁铁、导线若干。
四、教法实验演示、多媒体辅助教学五、教学过程（一）引入新课1．设问：我们已经掌握了磁场对电流存在力的作用、安培力的产生条件和计算方法，那么磁场对运动电荷是否也有力的作用呢？回答：有。
2．实验：演示电子束在磁场中的偏转，让同学注意当改变磁场方向时，电子束的偏转方向也随之改变。
（二）进行新课1．洛伦兹力（板书）通过上述实验，让学生思考：电子束在磁场中偏转的实验现象揭示了什么？ 定义：磁场对运动电荷存在着力的作用，我们把它称做洛伦兹力。
2．洛伦兹力产生的条件（板书）通过实验，师生共同得出。
结论：电荷电量q ≠0，电荷运动速度v ≠0，磁场相对运动电荷速度的垂直分量B ⊥≠0，三个条件必须同时具备。
在这里教师进一步强调，当运动电荷垂直进入磁场时受到磁场力的作用最大，教材只要求学生掌握这种情况。
3．洛伦兹力方向的判断：（板书）进一步观察电子束垂直进入磁场时的偏转，并改变磁场方向。
在黑板上作图表示，让同学找出一种判断方法。
也可联系安培力方向的判断推理确定洛伦兹力方向的判断方法——左手定则。
结论：洛伦兹力的方向判断也遵循左手定则。
4．洛伦兹力的大小（板书）师生共同讨论得出。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：磁场对运动电荷的作用力(课后习题)【含答案及解析】
第一章安培力与洛伦兹力磁场对运动电荷的作用力课后篇素养形成必备知识基础练1.电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度大小不变、方向相反,则洛伦兹力的大小、方向均不变C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变,而且与粒子速度的方向有关,又由于洛伦兹力的方向永远与粒子的速度方向垂直,速度方向不同时洛伦兹力的方向也不同,所以A选项错误。
因为改为-q且速度反向时所形成的电流方向与原+q运动形成的电流方向相同,由左手定则可知洛伦兹力方向不变,再由F=qvB知大小不变,所以B选项正确。
电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意夹角,所以C选项错误。
因为洛伦兹力总与速度方向垂直,因此洛伦兹力不做功,粒子动能不变,但洛伦兹力可改变粒子的运动方向,使粒子速度的方向不断改变,所以D选项错误。
2.一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场,分离为1、2、3三束粒子流,不考虑重力及粒子间的相互作用,则下列选项不正确的是()A.1带正电B.1带负电C.2不带电D.3带负电,带正电的粒子向左偏,即粒子1;不偏转说明不带电,即粒子2;带负电的粒子向右偏,即粒子3,故选B。
3.如图所示,一束电子流沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,电子在管内的运动应该是()A.当从a端通入电流时,电子做匀加速直线运动B.当从b端通入电流时,电子做匀加速直线运动C.不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动D.不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动v∥B,F洛=0,电子做匀速直线运动。
4.如图所示,在竖直绝缘的水平台上,一个带正电的小球以水平速度v0抛出,落在地面上的A点,若加一垂直纸面向里的匀强磁场,小球仍能落到地面上,则小球的落点()A.仍在A点B.在A点左侧C.在A点右侧D.无法确定,小球此时受到了斜向上的洛伦兹力的作用,小球在竖直<g,故小球在空中做曲线运动的时间将增加,同时水平方向上加速,故落方向的加速度a y=mg-qvBcosθm点应在A点的右侧,选项C正确。
高中物理选修3-1 运动电荷在磁场中受到的力 课后作业(含解析)
运动电荷在磁场中受到的力课后作业一、选择题考点一洛伦兹力1．大量的带电荷量均为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是()A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为－q，速度反向但大小不变，且与磁场方向不平行，则洛伦兹力的大小方向均不变C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用D．带电粒子受到的洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度就越小答案B解析带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力不仅与其速度的大小有关，还与其速度的方向有关，当速度方向与磁场方向在一条直线上时，不受磁场力作用，所以A、C、D错误；根据左手定则，不难判断B是正确的．2．关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是()A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感应强度必为零B．电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两互相垂直C．电子射线垂直进入磁场发生偏转，这是因为洛伦兹力对电子做功的结果D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力答案D解析运动电荷的速度方向如果和磁场方向平行，运动电荷不受洛伦兹力作用，所以A错误；电荷运动方向不一定垂直于磁感应强度方向，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度方向，故B错误；洛伦兹力对运动电荷不做功，所以C错误；只有运动的电荷在磁场中运动方向与磁场方向不平行才受磁场力作用，所以电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力，故D正确．3．下列四副图关于各物理量方向间的关系中，正确的是()答案B解析由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，故A错误；磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，故B正确；由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，应为垂直纸面向外，故C错误；通电螺线管内部产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向，由题图D可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，故D错误．4．两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1∶4，电荷量之比为1∶2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为()A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4答案C解析带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时，洛伦兹力F＝q v B与电荷量成正比，与质量无关，C项正确．考点二带电粒子(带电体)在磁场中的运动5.电视显像管原理的示意图如图1所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是()图1答案A解析电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的B－t图的图线应在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应的B－t图的图线应在t轴上方，A正确．6．两个完全相同的带等量的正电荷的小球a和b，从同一高度自由落下，分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场，如图2所示，然后再落到地面上，设两球运动所用的总时间分别为t a、t b，则()图2A．t a＝t b B．t a＞t bC．t a＜t b D．条件不足，无法比较答案C解析a球进入匀强电场后，始终受到水平向右的电场力F电＝qE作用，这个力不会改变a 在竖直方向运动的速度，故它下落的总时间t a与没有电场时自由下落的时间t0相同．b球以某一速度进入匀强磁场瞬间它就受到水平向右的洛伦兹力作用，这个力只改变速度方向，会使速度方向向右发生偏转，又因为洛伦兹力始终与速度方向垂直，当速度方向变化时，洛伦兹力的方向也发生变化，不再沿水平方向．如图所示为小球b在磁场中某一位置时的受力情况，从图中可以看出洛伦兹力F洛的分力F1会影响小球竖直方向的运动，使竖直下落的加速度减小(小于g)，故其下落的时间t b大于没有磁场时小球自由下落的总时间t0.综上所述，t a＜t b.7. (多选)如图3所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球，管道半径略大于球体半径，整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中；现给球施加一个水平向右的初速度v0，以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是()图3答案 ACD解析 给小球施加一个水平向右的初速度，小球将受到向上的洛伦兹力，还受重力、可能有向后的滑动摩擦力；若重力小于洛伦兹力，小球受到向下的弹力，则受到摩擦力，做减速运动，当洛伦兹力等于重力时，做匀速运动，故C 正确．若重力大于洛伦兹力，小球受到向上的弹力，则受到摩擦力，将做减速运动，随洛伦兹力的减小，压力变大，摩擦力变大，加速度逐渐变大，最后速度为零，故D 正确．若洛伦兹力等于小球的重力，小球将做匀速直线运动，故A 正确．故选A 、C 、D.8．(多选)质量为m 、电荷量为q 的带正电小球，从倾角为θ的粗糙绝缘斜面(μ<tan θ)上由静止下滑，斜面足够长，整个斜面置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B ，如图4所示．带电小球运动过程中，下面说法中正确的是( )图4A ．小球在斜面上运动时做匀加速直线运动B ．小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动C ．小球最终在斜面上匀速运动D ．小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力刚好为零时的速率为mg cos θBq答案 BD解析 据题意，小球运动过程中受到重力、支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力，小球加速度为：a ＝g sin θ－μ(mg cos θ－q v B )m，小球做加速运动，则加速度也增加，小球最终将脱离斜面，故选项A 、C 错误，选项B 正确；当小球对斜面压力为0时，有：mg cos θ－q v B＝0，速度为：v ＝mg cos θqB，故选项D 正确．考点三 速度选择器和磁流体发电机9．(多选)如图5所示，水平放置的平行板电容器两板间有垂直纸面向里的匀强磁场，开关S 闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板，重力不计．对相同状态入射的粒子，下列说法正确的是( )图5A ．保持开关闭合，若滑片P 向上滑动，粒子可能从下板边缘射出B ．保持开关闭合，若将磁场方向反向，粒子仍可能沿直线射出C ．保持开关闭合，若A 板向上移动后，调节滑片P 的位置，粒子仍可能沿直线射出D ．如果开关断开，调节滑片P 的位置，粒子可能继续沿直线射出答案 AC解析 带电粒子匀速通过两板间，电场力和洛伦兹力相等．若开关闭合，滑片P 向上滑动，两板间电压减小，电场力减小，若粒子带负电则粒子向下偏转，A 正确．若开关闭合，磁场反向，洛伦兹力也反向，粒子不能沿直线射出，B 错误．开关闭合，A 板向上移动后，调节滑片P 的位置，可使电场强度不变，粒子仍可能沿直线射出，C 正确．开关断开，电容器通过滑动变阻器放电，粒子不再受电场力作用，也就不能沿直线射出，D 错误．10．(多选)目前世界上有一种新型发电机叫磁流体发电机，如图6表示它的原理：将一束等离子体(包含正、负离子)喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A 、B ，于是金属板上就会聚集电荷，产生电压．以下说法正确的是( )图6A ．B 板带正电B ．A 板带正电C ．其他条件不变，只增大射入速度，U AB 增大D ．其他条件不变，只增大磁感应强度，U AB 增大答案 ACD解析 根据左手定则，正离子进入磁场受到的洛伦兹力向下，A 正确，B 错误．最后，离子受力平衡有qB v ＝q U AB d，可得U AB ＝B v d ，C 、D 正确．二、非选择题11．(带电体在磁场中的运动)质量为m 、带电荷量为＋q 的小球，用一长为l 的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，如图7所示，用绝缘的方法使小球位于能使悬线呈水平的位置A ，然后由静止释放，小球运动的平面与B 的方向垂直，小球第一次和第二次经过最低点C 时悬线的拉力F T1和F T2分别为多少？(重力加速度为g )图7答案 3mg －qB 2gl 3mg ＋qB 2gl解析 小球由A 运动到C 的过程中，洛伦兹力始终与v 的方向垂直，对小球不做功，只有重力做功，由动能定理有mgl ＝12m v C 2，解得v C ＝2gl . 在C 点，由左手定则可知洛伦兹力向上，其受力情况如图甲所示．由牛顿第二定律，有F T1＋F 洛－mg ＝m v C 2l，又F 洛＝q v C B ，所以F T1＝3mg －qB 2gl . 同理可得小球第二次经过C 点时，受力情况如图乙所示，所以F T2＝3mg ＋qB 2gl .12．(带电体在磁场中的运动)如图8所示，质量为m ＝1 kg 、电荷量为q ＝5×10－2 C 的带正电荷的小滑块，从半径为R ＝0.4 m 的光滑固定绝缘14圆弧轨道上由静止自A 端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E ＝100 V /m ，方向水平向右，B ＝1 T ，方向垂直纸面向里，g ＝10 m/s 2.求：图8(1)滑块到达C 点时的速度；(2)在C 点时滑块所受洛伦兹力；(3)在C 点滑块对轨道的压力．答案 (1)2 m/s ，方向水平向左(2)0.1 N ，方向竖直向下(3)20.1 N ，方向竖直向下解析 以滑块为研究对象，自轨道上A 点滑到C 点的过程中，受重力mg ，方向竖直向下；电场力qE ，方向水平向右；洛伦兹力F 洛＝q v B ，方向始终垂直于速度方向；轨道的支持力F N 的方向始终指向圆心．(1)滑块从A 到C 的过程中洛伦兹力和支持力不做功，由动能定理得mgR －qER ＝12m v C 2 得v C ＝2(mg －qE )R m＝2 m/s ，方向水平向左． (2)根据洛伦兹力公式得：F 洛＝q v C B ＝5×10－2×2×1 N ＝0.1 N ，方向竖直向下．(3)在C 点，由牛顿第二定律得F N －mg －q v C B ＝m v C 2R得：F N ＝mg ＋q v C B ＋m v C 2R＝20.1 N 由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为20.1 N ，方向竖直向下．。
高中物理复习选修3-1第九章磁场第2讲磁场对运动电荷的作用
第2讲磁场对运动电荷的作用知识要点一、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和大小1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。
2.洛伦兹力的方向(1)判定方法:左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心；四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；拇指——指向洛伦兹力的方向。
(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面。
3.洛伦兹力的大小F＝q v B sin θ(θ为电荷运动方向与磁感应强度方向的夹角)(1)v∥B时,洛伦兹力F＝0。
(θ＝0°或180°)(2)v⊥B时,洛伦兹力F＝q v B。
(θ＝90°)(3)v＝0时,洛伦兹力F＝0。
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,在匀强磁场中做匀速直线运动。
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做匀速圆周运动。
如下图,带电粒子在匀强磁场中,①中粒子做匀速圆周运动,②中粒子做匀速直线运动,③中粒子做匀速圆周运动。
3.基本公式(1)向心力公式:q v B＝m v2 R(2)轨道半径公式:R＝m v qB(3)周期公式:T＝2πm qB注意:带电粒子在匀强磁场中运动的周期与速率无关。
基础诊断1.(多选)关于洛伦兹力方向的判定,以下说法正确的是()A.用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷定向运动方向相同B.用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷运动形成等效电流方向相同C.正电荷在磁场中受洛伦兹力的方向即是该处磁场方向D.若将在磁场中的运动电荷＋q换为－q且速度方向反向,则洛伦兹力方向不变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BD2.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。
高中物理磁场对运动电荷的作用力 2人教版选修3-1
磁场对运动电荷的作用力课前预备一、小小信息窗同学们都知道爱因斯坦是当代最伟大的物理学家。
他把毕生的精力献给了物理学的理论研究。
人们称他为２０世纪的哥白尼、２０世纪的牛顿。
他的相对论使人类对时间和空间的理解进入一个新纪元。
其实洛伦兹也是一位非常伟大的物理学说。
洛伦兹是经典电子论的创立者．他认为电具有“原子性”，电的本身是由微小的实体组成的．后来这些微小实体被称为电子．洛伦兹以电子概念为基础来解释物质的电性质．从电子论推导出运动电荷在磁场中要受到力的作用，即洛伦兹力．他把物体的发光解释为原子内部电子的振动产生的．这样当光源放在磁场中时，光源的原子内电子的振动将发生改变，使电子的振动频率增大或减小，导致光谱线的增宽或分裂．1896年10月，洛伦兹的学生塞曼发现，在强磁场中钠光谱的D线有明显的增宽，即产生塞曼效应，证实了洛伦兹的预言．塞曼和洛伦兹共同获得1902年诺贝尔物理学奖．1904年，洛伦兹证明，当把麦克斯韦的电磁场方程组用伽利略变换从一个参考系变换到另一个参考系时，真空中的光速将不是一个不变的量，从而导致对不同惯性系的观察者来说，麦克斯韦方程及各种电磁效应可能是不同的．为了解决这个问题，洛伦兹提出了另一种变换公式，即洛伦兹变换。
后来，爱因斯坦把洛伦兹变换用于力学关系式，创立了狭义相对论。
二、要点综述1．洛伦兹力（运动电荷在磁场中受到的作用力）（1）大小：①公式：f=qv⊥B=qvBsinθ；②静止的电荷不受洛伦兹力；③安培力是洛伦兹力的宏观体现。
（2）方向：①由左手定则判断。
注意：因为四指方向与电流方向一致，因此四指与正电荷运动方向一致，与负电荷运动方向相反。
②洛伦兹力总垂直于带电粒子的运动方向v及磁场方向B，总垂直于v、B所决定的平面，所以洛伦兹力总不做功。
2．电视显像管的工作原理（1）原理：从电子枪发出的电子束进入偏转线圈受到磁场力作用而偏转。
（2）偏转线圈：由两对线圈组成，其产生的磁场使电子束发生磁偏转。
人教版高中物理选修3-1磁场对运动电荷的作用.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）磁场对运动电荷的作用课内提升：1、下列说法正确的是( )A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量D.洛伦兹力对带电粒子不做功2、.如图1，质量为m ，带电量为+q 的P 环套在水平放置的足够长的固定的粗糙绝缘杆上，整个装置放在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，现给P 环一个水平向右的瞬时冲量I ，使环开始运动，则P 环运动后( )A.P 环克服摩擦力做的功一定为mI 22B.P 环克服摩擦力做功可能为零C.P 环克服摩擦力做的功可能大于零而小于mI 22D.P 环最终所受的合外力不一定为零3、.在图2中，单摆的摆线是绝缘的，长为l ，摆球带正电，单摆悬挂于O 点，当它摆过竖直线OC 时，便进入或离开一个匀强磁场，磁场的方向垂直于单摆的摆动平面，在摆角小于5°时，摆球来回摆动，下列说法中正确的是( )A.A 点和B 点处在同一个水平面上B. 在A 点和B 点，摆线的拉力大小是相同的图2图1C.单摆的摆动周期gL T π2= D.单摆向右或向左摆过D 点时，摆线的拉力一样大4、质量m =0.1 g 的小物块，带有５×１０－４Ｃ的电荷，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于B =0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向如图3所示.物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面(设斜面足够长，g 取10 m/s ２)，求(1)物体带何种电荷?(2)物体离开斜面时的速度为多少?(3)物体在斜面上滑行的最大距离.课外迁移：1、一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( )A.此空间一定不存在磁场B.此空间可能有磁场，方向与电子速度平行C.此空间可能只有磁场，方向与电子速度垂直D.此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度垂直2、下列有关带电粒子运动的说法中正确的是（不考虑重力）( )A.沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、动量都变化B.沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、动量都不变C.垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、动量都变化D.垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动量不变，动能改变3、.如图4所示，有一磁感应强度为Ｂ、方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速ｖ从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小和方向是( )A.Ｂ／ｖ，竖直向上B.Ｂ／ｖ，水平向左C.Ｂｖ,垂直纸面向里D.Ｂｖ,垂直纸面向外4、.从东向西运动的电子，由于受到地球磁场的作用，将会偏向（ ）A.南方B.北方C.上方D.下方图3 图45、如图5所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向下，由于磁场的作用，则（ ）A.板左侧聚集较多电子，使b 点电势高于a 点B.板左侧聚集较多电子，使a 点电势高于b 点C.板右侧聚集较多电子，使a 点电势高于b 点D.板右侧聚集较多电子，使b 点电势高于a 点6、长直导线AB 附近有一带电的小球，由绝缘丝线悬挂在M 点，当AB 中通以如图6所示的恒定电流时，下列说法正确的是（ ）A.小球受磁场力作用，方向与导线垂直指向纸里B.小球受磁场力作用，方向与导线垂直指向纸外C.小球受磁场力作用，方向与导线垂直向左D.小球不受磁场力作用7、如图7所示，为一电磁流量计的示意图，截面为一正方形的非磁性管，其每边长为d ，内有导电液体流动，在垂直液体流动的方向加一指向纸里的匀强磁场，磁感应强度为B .现测得液体表面上a 、b 两点间电势差为U ，求管内导电液体的流量Q .8、如图所示8所示，匀强电场的场强E =4 V/m ，方向水平向左；匀强磁场的磁感应强度B =2 T ，方向垂直于纸面向里，一个质量m =1 g ，带正电的小物块A ，从M 点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑，当它滑行0.8 m 到N 点时就离开壁做曲线运动.当A 运动到P 点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平方向成45°角，点P 与M 的高度差H 为1.5 m,试求：（1）A 沿壁下滑时摩擦力做的功；（2）P 与M 的水平距离s 等于多少？参考答案：课内提升：1、D2、BC3、ABC4、（1）负电 （2）3.46 m/s （3）1.2 m 课外迁移：1、BD2、AB3、C4、C5、C6、D 图7 图8 图5图67、dU/B8、(1)6×10-3 J (2)0.6 m。
高中物理选修3-1磁场对运动电荷的力-洛伦兹力教案有答案
磁场对运动电荷的作用——洛仑兹力一、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力电荷的定向移动形成电流，磁场对电流的作用力是对运动电荷作用力的宏观表现。
推导：F 安=B I L⇒推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景 (物理模型)垂直于磁场方向上有一段长为L 的通电导线，每米有n 个自由电荷，每个电荷的电量为q ，其定向移动的速率为v 。
在时间内有vt 体积的电量Q 通过载面，vt 体积内的电量Q=n ·vt ·q 导线中的电流I=tQ= n v q 导线受安培力F=B I L= B ·n v q ·L (nL 为此导线中运动电荷数目)单个运动电荷q 受力f 洛=电荷数F= q B v（1）洛伦兹力的大小：F ＝qvB sin α(α为v 与B 的夹角)注意：① 当v ⊥B 时，f 洛最大，f 洛= q B v (f B v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直)导致粒子做匀速圆周运动。
②当v // B 时，f 洛=0做匀速直线运动。
③当v 与B 成夹角时，(带电粒子沿一般方向射入磁场)，可把v 分解为(垂直B 分量v ⊥,此方向匀速圆周运动；平行B 分量v //,此方向匀速直线运动)⇒合运动为等距螺旋线运动。
磁场和电场对电荷作用力的差别：只有运动的电荷在磁场中才有可能受洛仑兹力，静止电荷中磁场中不受洛仑兹力。
在电场中无论电荷是运动还是静止，都受电场力作用。
f 洛=的特点：① 始终与速度方向垂直，对运动电荷永不做功，而安培力可以做功。
（所以少用动能定理，多与几何关系相结合）。
②不论电荷做什么性质运动，轨迹如何，洛仑兹力只改变速度的方向，不能改变速度的大小，对粒子永不做功（2）洛伦兹力的方向 用左手定则来判断(难点)．实验：判断f B v 三者方向的关系1.洛伦兹力F的方向既垂直于磁场B的方向，又垂直于运动电荷的速度v的方向，即F 总是垂直于B和v所在的平面．2.使用左手定则判定洛伦兹力方向：伸出左手，让姆指跟四指垂直，且处于同一平面内，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向（当是负电荷时，四指指向与电荷运动方向相反）则姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向．说明：正电荷运动方向为电流方向(即四指的指向),负电运动方向跟电流方向相反.（3）洛伦兹力的特点洛伦兹力的方向一定既垂直于电荷运动的方向，也垂直于磁场方向．即洛伦兹力的方向垂直于速度和磁场方向决定的平面，同时，由于洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以洛伦兹力的瞬时功率P＝Fv cos90o＝0，即洛伦兹力永远不做功．二、洛伦兹力与安培力的关系1.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向称动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．2.洛伦兹力一定不做功，它不改变运动电荷的速度大小;但安培力却可以做功．三、不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动1.分三种情况：一是匀速直线运动；二是匀速圆周运动；三是螺旋运动．2.做匀速圆周运动：轨迹半径r=mv/qB；其运动周期T=2πm/qB (与速度大小无关)．3.垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动，但有区别：垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动(类平抛运动)；垂直进入匀强磁场，则做变加速曲线运动(匀速圆周运动)．点评：凡是涉及到带电粒子的动能发生了变化，均与洛仑兹力无关，因为洛仑兹力对运动电荷永远不做功。
人教版高中物理选修3-1：磁场对运动电荷的作用_课件17
4. ［2012年高考安徽理综卷］如图8-2-12所示， 圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一
个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入 磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB 成60°角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从 A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在
磁场中的运动时间变为( B )
有通常意义上的容器可装。人类正在积极探索各种约束
装置，磁约束托卡马克装置就是其中一种。如图8-2-9所
示为该装置的简化模型。有一个圆环形区域，区域内有
垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R1＝1.0 m，磁感应强度为B＝1.0 T，被约束粒子的比荷为q/m
＝4.0×107 C/kg，该带电粒子从中空区域与磁场交界面
方法点拨：从 题目中挖掘隐 含的条件，确 定和边界的几 何关系。
3.如图8-2-11所示ABCD是边长为a的正方形。质量为m、电荷量为e的电 子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。在正方形 内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射，都只能从A 点射出磁场。不计重力，求：
（1）圆心的确定
①已知入射点、出射点、入射方向和出射方
向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方
向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨
道的圆心(如图8-2-4甲所示，图中P为入射点，M为
出射点)。
②已知入射方向、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 轨迹的圆心(如图8-2-4乙所示，P为入射点，M为出
图8-2-6
设质子在匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ中做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1和r2， 区域Ⅱ中磁感应强度为B′。
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高中物理学习材料
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专题二磁场对运动电荷的作用（课后用）
1．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中可以确定()
A．粒子从a到b，带正电
B．粒子从b到a，带正电
C．粒子从a到b，带负电
D．粒子从b到a，带负电
2．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图所示，地磁场可以改
变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对
地球上的生命有十分重要的意义．假设有一个带正电的宇宙射线粒
子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将()
A．向东偏转B．向南偏转
C．向西偏转D．向北偏转
3．如图所示，质量为m，带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一
段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方
向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是
()
A．一定做曲线运动
B．轨迹一定是抛物线
C．可能做匀速直线运动
D．可能做匀加速直线运动
4.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()
A．洛伦兹力可以对带电粒子做功
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．洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向
5.有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是
A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用
B.电荷在电场中一定受电场力的作用
C.电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直
D.电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直
6. 如图所示，用丝线吊一个质量为m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，
空气阻力不计，当小球分别从A 点和B 点向最低点O 运动且两次经过O 点时( )
A ．小球的动能不相同
B ．丝线所受的拉力相同
C ．小球所受的洛伦兹力相同
D ．小球的向心加速度相同
7．圆形区域内有如图所示的匀强磁场，一束相同比荷的带电粒子对准圆心O 射入，分别从a 、b 两点射出，则从b 点射出的粒子( ) A ．速率较小 B ．运动半径较小
C ．偏转角较小
D ．在磁场中的运动时间较短
8.如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场的区域内，电场方向竖直向下，电场强度大小为E ，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，一电子沿垂直电场方向和磁场方向以水平向右速度v 0射入场区，则（ ） A ．若0E
B
υ>，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v >v 0 B ．若0E
B
υ>，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v <v 0 C ．若0E
B
υ<
，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v >v 0 D ．若0E
B
υ<
，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v <v 0 9．如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab 边离开磁场的电子中，下列判断正确的是( ) A ．从b 点离开的电子速度最大
B ．从b 点离开的电子在磁场中运动时间最长
C ．从b 点离开的电子速度偏转角最大
D ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合
10.如图所示，一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为1t ，水平射程为1s ,落地速率为1v .撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为2t ，水平射程为2s ,落地速率为2v ,则
A.1t ＜2t
B.1s ＞2s
C. 1s ＜2s
D. 1v =2v
11.如图所示，匀强电场E 竖直向下，匀强磁场B 垂直纸面向里.现有三个
带有等量同种电荷的油滴a 、b 、c ，若将它们分别置入该区域中，油滴a 保持静止，油滴b 向左水平匀速运动，油滴c 向右水平匀速运动，则三个油滴所受重力a G 、b G 、c G 的大小关系正确的是
A ．a G >b G >c G B. b G >a G >c G C. b G >a G =c G D.a G >b G =c G
12．如图所示，在z 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应
强度为B ．在xoy 平面内从原点O 处沿与x 轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v 发射一个带正电的粒子（重力不计）．则下列说法中正确的是 A ．若v 一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 B ．若v 一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O 点越远 C ．若θ一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 D ．若θ一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
13. 三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v 1、v 2和v 3经过平板MN 上的小孔O 射入匀强磁场B ，磁场方向垂直纸面向里，整个装置处在真空中，且不计重力．最终这三个质子打到平板MN 上的位置到小孔的距离分别为s 1、s 2和s 3，则（ ）
A ．s 1＜s 2＜s 3
B ．s 2＞s 3＞s 1
C ．s 1=s 3＞s 2
D ．s 1=s 3＜s 2
14．一个带正电荷的小球从a 点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向竖直向上，某时刻小球运动到了b 点，则下列说法正确的是( )
A ．从a 到b ，小球可能做匀速直线运动
B ．从a 到b ，小球可能做匀加速直线运动
C ．从a 到b ，小球动能可能不变
D ．从a 到b ，小球机械能可能不变
15．PQ 为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为θ斜放，空间充满磁感应强度B 的匀强磁场，方向水平如图所示。
一个质量为m ，带有负电荷的小球套在PQ 杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为μ（θμtan <），小球带电量为q 。
现将小球由静止开始释放，则小球在沿杆下滑过程中： （1）小球最大加速度为 ；
此时小球的速度为 。
（2）下滑过程中，小球可达到的最大速度为 。
t (⨯10-4s)
B (T) -0.5
0.5
10π/3 4π/3 2π
图b
4π x
v 0
图
a y
O
⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯
⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ 16．电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术来实现的．电子束经过电场加速后，以速度v 进入圆形匀强磁场区域，如下图所示．磁场区的中心为O ，半径为r ，磁场方向垂直于圆面，电子电量为e ．当不加磁场时，电子束将通过O 点而打到屏幕的中心M 点．为了让电子束射偏转一已知角度θ从而向上偏转到屏幕边缘处P 点，需要加一特定磁场，则此时所加磁场的磁感应强度B 的大小为 ，方向沿为 。
17．质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U 的加
速电场后进人磁感应强度为B 的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ 的距离为L ，则该粒子 的荷质比q/m 为多大？
18.如图a 所示的平面坐标系xOy ，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B 随时间变化的关系如图b 所示，开始时刻，磁场方向垂直纸面向内(如图)。
t =0时刻，有一带正电的粒子(不计重力)从坐标原点O 沿x 轴正向进入磁场，初速度为v 0=2⨯103
m/s 。
已知正粒子的比荷为1.0⨯104
C/kg ，其它有关数据见图中标示。
试求： (1) 粒子在磁场中运动时的圆周半径及周期。
(2) t =4π3
⨯10-4
s 时刻，粒子的坐标。
专题二 磁场对运动电荷的作用(课后用)答案
1．B 2．A 3．A 4.BD 5.BD 6. D 7．CD 8.BC 9．AD 10.BD 11.B 12．A 13.D 14．C
15．⑴a g v mg qB m ==sin ,cos /θθ ⑵v mg qB m =+(sin cos )/θμθμ 16.【答案】
2
tan θ
er mv ，方向垂直纸面向外 17．．
18. 解：（1）半径 0.4m mv
R qB =
= 周期 42410s R T v
ππ-=
=⨯ （2）粒子的坐标为（0.34m ，0.60m ）。