第37课时磁场对运动电荷的作用

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1、第37课时磁场对运动电荷的作用考点1洛伦兹力的理解及应用自主梳理。1.定义：运动电荷在磁场中所受的力叫做洛伦兹力。2.大小时，F=Oo(2)e丄B时，F=civB.(3)e与〃夹角为〃时，F=QvBsinOo3・方向(1)由左手定则判定：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或负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是运动正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。(2)方向特点：F丄〃，F丄s即F垂直于〃、e决定的平面。(注意B和。可以有任意夹角)(3)由于F始终垂直于p的方向,故洛伦兹力永不做功。[例1](2017

2、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〃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()+qOmWx-x-x-xXXXX〃XXXX>EXXXXA.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VI—CX

3、力就会跟着变化，所以不可能是匀变速曲线运动，A错误；根据电势能公式知只有带电小球竖直向下做直线运动时，电势能才保持不变，B错误；洛伦兹力的方向始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，C错误;由动能定理可知：重力做正功，电场力也做正功，洛伦兹力不做功,它们的代数之和等于动能的增量，D正确。答案D方I法I感片吾小球运动过程中，由于受重力和电场力作用，其速度会发生变化,则洛伦兹力大小也发生变化，运动过程中由于洛伦兹力始终垂直于速度方向，因此不做功。即时训练Q1.（人教版选修3-1P102T3改编）如图所示，一束质量、速度和电荷不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器

4、后，进入另一个匀强磁场中并分裂为力、B两束，下列说法中正确的是（）H速度时LA.组成昇束和〃束的离子都带负电B.组成A束和B束的离子质量一定不同C./束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外答案C解析由左手定则知，两束离子都带正电，A错误；分析可得速F度选择器中Eq=qvB.可得。=気即/、〃两束离子的速度相等。由于两束离子都带正电，所以它们在速度选择器中所受电场力向右,则洛伦兹力向左，所以速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里，D错误；离子在另一磁场中作圆周运动，/离子束的半径小于〃离子束，由尺=万丐，且B，相同，则：/束离子的比荷盒大于〃离子束的比荷，

5、C正确；由于g未知，所以不能确定质量关系，B错误。2•如图所示，匀强磁场水平向右，电子在磁场中的运动与磁场方向平行，则该电子（）A・不受洛伦兹力B.受洛伦兹力，方向向上C.受洛伦兹力，方向向下D・受洛伦兹力，方向向左答案A解析当带电粒子运动方向与磁场方向平行时，粒子不受洛伦兹力作用，故A正确。3.（多选）如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，以下说法正确的是（B-A.两小球第一次到达轨道最低点时的速度两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力F

6、m>FnC.小球第一次到达M的时间大于到达N的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中不能答案ABD解析小球在磁场中到达轨道最低点的过程中只有重力做功，顽。在电场中到达轨道最低点的过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理得mgR—qER=^mVy9加=^20?—2•警所以vM>vN；设两轨道左端最高点分别为X、K,因为筋=而，所以该过程所用时间切<加，故A正确、C错误；根据能量守恒定律知，D正确；两小球第一次到达最低点时，在M点几/=mg+qvMB於v2,+加扌，在N点F"=mg+m-^9不难看出，FMf>F“,由牛顿第二定律可知Fm=F/,Fn=Fn‘9所以B正确

7、。考点2带电粒子在匀强磁场中的运动自主梳理。1.如果已知入射点、入射方向和出射点、出射方向时，可以通过入射点和出射点作出垂直入射方向和出射方向的垂线，两条垂线交点就是圆弧轨道的圆心，如图甲。屮2.已知入射点、出射点的位置和入射方向，可以通过入射点作出入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其线段的中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧的圆心，如图乙。二、半径的确定一般运用几何知识，常用三角函数关系、三角形知识（如正弦定理.余弦定理）等来求解。1.粒子速度的偏向角0等于回旋角（