陕西省2017年高考物理复习课件磁场对运动电荷的作用 （共22张PPT）.ppt

第八章 磁场 第二课时 磁场对运动电荷的作用 金台区教研室 刘小刚 一、课程标准与?考纲解读 课程标准： 通过实验，认识洛伦兹力。会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。? 考纲要求：??? 洛仑兹力，洛仑兹力的方向????????? Ⅰ级要求? 洛仑兹力公式????????????????????? Ⅱ级要求?? 带电粒子在匀强磁场中的运动??????? Ⅱ级要求? 二、考点精析：（一）对洛伦兹力的理解 例1．（2015重庆理综）题1图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确的是 （ ） A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹 C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹 知识小结：对洛伦兹力的理解 1．洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力。 2．洛伦兹力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时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。 （问题：要不要“垂直穿过手心”？） 3．洛伦兹力的大小F＝qvBsin θ，θ为v与B的夹角，如图所示。 (1)v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝0。 (2)v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝qvB。 (3)v＝0时，洛伦兹力F＝0。 跟踪训练：来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（ ）A、竖直向下沿直线射向地面 B、相对于预定点，向东偏转C、相对于预定点，向西偏转 D、相对于预定点，向北偏转 例2、如图所示，在竖直绝缘的平台上，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，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 变式：（1）如果与没有磁场时对比，则小球落地时间t、落地速度v的大小如何变化？（2）如果将此题中的“垂直纸面向里的匀强磁场”换成“竖直向上的匀强电场”，则小球落地时间t、落地速度v的大小、落点位置又会如何变化？ 知识小结：洛伦兹力的特点： 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，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功。 (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。 2.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。安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功。 跟踪训练、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则(　 　) A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的高 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变 （二）带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 例3、（2015年新课标Ⅰ卷）两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（ ） A.轨道半径减小，角速度增大? B.轨道半径减小，角速度减小 C.轨道半径增大，角速度增大? D.轨道半径增大，角速度减小 知识小结：匀强磁场 垂直进入 只受洛伦兹力 1、基本规律： (1)洛伦兹力充当向心力，基本动力学方程： (2)半径公式r＝ ，周期公式T＝ 。 2、方法技巧：“找圆心，画轨迹，几何关系来求解” 圆心的确定 (1)已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点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(如图甲所示，图中P为入射点，M为出射点)。 (2)已知入射方向和出射点的位置时，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8－2－8乙所示，P为入射点，M为出射点) 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