2019-2020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、2019-2020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）一、洛伦兹力1．定义：磁场对________的作用力．2．大小：当v⊥B时，F＝________；当v∥B时，F＝0.3．方向：用________定则来判断．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v做________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________运动．3．基本公式(1

2、)轨迹半径公式：r＝________．(2)周期公式：T＝＝；f＝＝________；ω＝＝2πf＝________．答案：一、1.运动电荷　2.qvB　3.左手　4.洛伦兹力二、1.匀速直线　2.匀速圆周3．(1)　(2)　【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)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．(　　)(3)公式T＝说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期T与v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

3、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)(×)　(2)(×)　(3)(×)　(4)(×)　(5)(√)Ø考点互动探究　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，应注意区分正、负电荷．(4)洛伦兹力一定不做功．1[xx·海南卷]如图9251所示，a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a点，P后一

4、电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点．在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向(　　)图9251A．向上B．向下C．向左D．向右答案：A　[解析]磁极S在a点产生的磁场方向垂直于竖直面P水平向外，电子在a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．式题(多选)[xx·江苏清江中学周练]如图9252所示，下端封闭、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，进入方向垂直于纸面向里的匀强磁场，由于外力

5、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中(　　)图9252A．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vy、水平分速度为v，以小球为研究对象，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F1＝qvB是恒力，在竖直方向上还受到竖直向下的重力，两个力都

6、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v≠0且v不与B平行电荷处在电场中大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系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

7、速度大小，也可以改变运动的方向2(多选)带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图9253所示．不计空气，则(　　)图9253A．一定有h1＝h3B．一定有h1＜h4C．h2与h4无法比较D．h1与h2无法比较答案：AC　[解析]第1个图，由竖直上抛运动的最大高度公式得：

8、h1＝.第3个图，当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有v＝2gh3，所以h1＝h3，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，小球应有水平速度，设此时小球的动能为Ek，则由能量守恒定律得mgh2＋Ek＝mv，又由于mv＝mgh1，所以h1＞h2，D错误．第4个图：因小球电性不知，则电场力方向不清，则h