磁场对运动电荷的作用.ppt

;内容索引;【知识建构】 一、洛伦兹力的大小和方向 1定义：磁场对_________的作用力。 2大小 1v∥B时，F=__； 2v⊥B时，F=____； 3v与B的夹角为θ时，F=_________。如图所示。;3方向 1判定方法：左手定则 掌心——磁感线_____穿入掌心。 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的_______。 拇指——指向_________的方向。;2方向特点：F⊥B，F⊥v。即F垂直于_____决定的平面。注意B和v可以有 任意夹角，如图所示。;4做功：洛伦兹力_______。;二、带电粒子在匀强磁场中的运动 ∥B，则带电粒子以入射速度v做_________运动。 ⊥B，则带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做_________运 动，如图所示。 既不平行也不垂直时，带电粒子在 磁场中做___________。;4基本公式 1向心力公式：qvB= _____ ； 2轨道半径公式：r= _____ ； 3周期公式：T= 。 注意：带电粒子在匀强磁场中运动的周期与速率_____。;【情境辨析】 电视机显像管中的电子只是细细的一束，为什么能够使整个屏幕发光呢？从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球两极引起极光？所有的问题答案都在磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力上。;1洛伦兹力的方向、粒子运动方向、磁场方向两两相互垂直。 2带电粒子的速度大小相同，所受洛伦兹力不一定相同。 3洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力。 4粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能不变。 5运动电荷进入磁场后无其他力作用可能做匀速直线运动。 6根据周期公式T= 得出T与v成反比。 ;考点一　对洛伦兹力的理解 【题组冲关】 、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 　　 Aa、b为β粒子的径迹　　　 Ba、b为γ粒子的径迹 Cc、d为α粒子的径迹 Dc、d为β粒子的径迹;【解析】选D。由于α粒子带正电，β粒子带负电，γ粒子不带电，据左手定则可判断a、b可能为α粒子的径迹，c、d可能为β粒子的径迹，选项D正确。;2目前，我国柔性直流输电技术世界领先。上海南汇风电场柔性直流输电工 程，输送容量为2×104 W，直流电压等级±30 V。设某段输电线路的两导线 在同一竖直平面内，若宇宙射线中的质子、电子以速率v0到达输电线所在处， 不考虑地磁场的影响和粒子速率的变化，质子的运动轨迹大致是图中的 　　;【解析】选B。上面导线电流向右，下面导线电流向左，根据右手定则可判断 输电线间磁场方向垂直纸面向里，且靠近导线磁场增强，根据r= 知粒子的 轨道半径减小；两导线下方磁场垂直纸面向外，离导线越远，磁场越弱，质子 轨道半径越大，不可能为圆周，由左手定则可判断质子轨迹偏转方向，故A、 C、D错误；B正确。;32020·佛山模拟两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力,则下列说法正确的是 　　 Aa粒子带正电,b粒子带负电 Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 Cb粒子的动能较大 Db粒子在磁场中运动时间较长;【解析】选C。由左手定则可知,a粒子带负电,b粒子带正电,A错误;由qvB= m 得r= ,故运动的轨迹半径越大,对应的速率越大,所以b粒子的速率较 大,在磁场中所受洛伦兹力较大,B错误;由E= mv2可得b粒子的动能较大,C正 确;由T= 知两者的周期相同,b粒子运动的轨迹对应的圆心角小于a粒子运 动的轨迹对应的圆心角,所以b粒子在磁场中运动时间较短,D错误。;【技法荟萃】 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。;3洛伦兹力与电场力的比较：;项目;【加固训练】 1在同一匀强磁场中，α粒子 He和质子 H做匀速圆周运动， 若它们的动量大小相等，则α粒子和质子 　　 A运动半径之比是2∶1 B运动周期之比是2∶1 C运动速度大小之比是4∶1 D受到的洛伦兹力之比是2∶1;【解析】选B。α粒子 He和质子 H的质量之比 ，动量大小相 等，即mαvα=mHvH，运动速度大小之比 ，选项C错误；根据 qvB=m ，得r= ，所以运动半径之比 选项A错误； 由T= 知，运动周期之比 选项B正确； 根据F=qvB，洛伦兹力之比 选项D错误。;2如图所示，a为带正