2018年高考物理一轮复习第九章磁场第2讲磁场对运动电荷的作用教学案（含解析）

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1、第2讲磁场对运动电荷的作用＞教材知识梳理—、洛伦兹力圧义：磁场对的作用力.大小：当/丄〃时，F=；当v//B时，0.3.方向：用定则來判断.4.通电导体所受的安培力是导体内所有运动电荷所受的的宏观表现.二、带电粒子在匀强磁场中(不计重力)的运动1.若V//B,带电粒子以入射速度y做运动.2.若心,带电粒子在垂直于磁感线的平而内，以入射速度y做运动.3.基本公式(1)轨迹半径公式：r=.6>=牛=2兀f=答案：一、1.运动电荷2.qvB3.左手4.洛伦兹力二、1.匀速直线2.匀速圆周3.⑴牛⑵—Bqmm【思维辨析】(1)运动的电荷在磁场中一定会受到磁场力的作用.

2、()(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直.()2it厂(3)公式厂=「一说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期厂与y成反比.()(4)由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力可能做功.()(5)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.()答案：(1)(X)⑵(X)⑶(X)⑷(X)(5)3)＞考点互动探究O考点一洛伦兹力的理解与计算考向一洛伦兹力的特点(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・(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)用左手定则判断洛伦兹力方向

3、，应注意区分正、负电荷.(4)洛伦兹力一定不做功.Hl［2015•海南卷］如图9-25-1所示，臼是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向曰点，戶后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平而内向右弯曲经过曰点.在电子经过日点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（）图9-25-1A.向上B.向下C.向左D.向右答案：A［解析］磁极S在臼点产生的磁场方向垂直于竖直面P水平向外，电子在臼点的运动方向水平向右，根据左手定则判断可知洛伦兹力方向向上.选项A正确.園式题（多选）［2016•江苏清江中学周练］如图9-25-2所示，下端封

4、闭、上端开口且内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置水平向右做匀速运动，进入方向垂直于纸而向里的匀强磁场，由于外力作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，若小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球飞出上端口的过程屮（）!XXXXII:B：XXXX!F—►:XXXXH卜XXX!xxxx图9-25-2A.洛伦兹力对小球做正功B.小球在竖直方向上做匀加速直线运动C.小球的运动轨迹是抛物线D.小球的机械能守恒答案：BC［解析］运动过程中，洛伦兹力垂直小球的速度方向，对小球不做功，设小球竖直分速度为◎、水平分速度为以小球为研

5、究对象，受力如图所示.由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，则竖直方向的洛伦兹力E=QvB是恒力，在竖直方向上还受到竖直向下的重力，两个力都是恒力，所以小球在竖直方向上做匀加速直线运动，B•正确；在竖直方向上做匀加速直线运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以小球的运动轨迹为抛物线，C正确；由于过程中内壁对小球的弹力做功，所以小球的机械能不守恒，D错误.考向二洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力产生条件占0且/不与〃平行电荷处在电场中大小F=qvB(v丄QF=qE力方向与场方向的关系FIB,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

6、情况下都不做功可能做功，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例2（多选）带电小球以一定的初速度％竖直向上抛出，能够达到的最大高度为加若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为旳，小球上升的最大高度为若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为旳，小球上升的最大高度为厶，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为威小球上升的最大咼度为如图9-25-3所示.A.一定有h=抵B.一定有h

7、3个图，当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有说=2gh所以h=址,故A正确；而第2个图，洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应冇水平速度，设此时小球的动能为则由能量守恒定律得+氏=*〃话，又由于朋=〃矽力1，所以力1>力2，I）错误.第4个图：因小球电性不知，则电场力方向不清，则力I可能大于力1,也可能小于力1,故C正确，B错误.O考点二带电粒子在有界匀强磁场中的运动考向一直线边界磁场带电粒子在直线边界磁场中的运动（进、出磁场具有对称性，如图9-25-4所示）.(a)图9-25-4例3如图9-25-5所示，在平板％上方有一匀强

8、磁场，磁场方向垂直纸面向里.某时刻有曰