专题九第2讲磁场对运动电荷的作用.ppt

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1、第2讲磁场对运动电荷的作用考点1洛伦兹力及其特点1．定义：________电荷在磁场中受到的力，叫洛伦兹力．2．洛伦兹力的大小运动qvB(1)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向垂直时，电荷所受洛伦兹力f＝____________.(2)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向平行时，电荷所受洛伦兹力f＝____________.03．洛伦兹力的方向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向电流的方向，即正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向．B和v(2)方向特点：f⊥B，f⊥v，即f垂直于________决定的平面．4．特点(1)洛伦兹力与电荷的运动状态有关．当电荷静止或运动方向与磁场方向一致时

2、，都不受洛伦兹力．通电螺线管中无论是通以稳恒电流还是变化的电流，不计带电粒子的重力影响时，沿平行管轴方向入射的粒子，不会受到洛伦兹力，将做匀速直线运动．(2)洛伦兹力与电荷运动的速度方向垂直，因此洛伦兹力只改变电荷运动的速度方向，而不改变速度大小，即洛伦兹力对电荷是不做功的．(3)洛伦兹力与安培力的关系：在磁场中的通电导线所受的安培力，就是这段导线中所有运动电荷受到的洛伦兹力的合力．也就是说，洛伦兹力是安培力的微观原因，安培力是洛伦兹力的宏观表现．【跟踪训练】1．在地球赤道上空，沿东西方向水平发射一束由西向东的)B电子流，则此电子流受到的洛伦兹力方向(A．竖直向上B．竖直向下C．由南向北D．由

3、西向东解析：熟练运用左手定则，地磁场磁感线方向由南到北，要注意的是电子流方向与电流方向相反．可判断B正确．2．(2009年广东理基)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是()BA．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析：根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错误、B正确；根据f＝qvB，可知洛伦兹力大小与速度有关，C错误；洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小，D错误．3.图9－2－1是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏

4、上会看到一条亮线.要使荧光屏)上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(图9－2－1A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向解析：若加磁场，由左手定则可知，所加磁场方向沿y轴正方向；若加电场，因电子向下偏转，则电场方向沿z轴正方向．所以应选B.答案：B(1)向心力由洛伦兹力提供：________＝m.＝________.(T与轨道半径R、速度v无关)考点2带电粒子在匀强磁场中的运动1．速度与磁场平行时：带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做________________运动．匀速直线匀

5、速圆周2．速度与磁场垂直时：带电粒子受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做______________运动．RqvB(2)轨道半径公式：R＝____________.(3)周期：T＝2πRvv23．圆周运动分析(1)圆心的确定：圆心一定在与速度方向垂直的直线上，也一定在圆中任意弦的中垂线上．①已知入射方向和出射方向，分别过入射点和出射点作速度的垂线，两垂线的交点即是圆心，如图9－2－2甲．②已知入射方向和一条弦，可作入射点速度的垂线和这条弦的中垂线，两线交点就是圆心，如图乙．图9－2－2图9－2－3(2)半径的确定和计算：如图9－2－3，利用平面几何关系，求出该圆的半径(或圆心角

6、)．应注意以下两个重要的几何特点：①粒子速度的偏转角β等于圆心角α，并等于AB弦与切线的夹角θ的2倍，即β＝α＝2θ＝ωt；②相对的弦切角θ相等,与相邻的弦切角θ′互补,即θ＋θ′＝180°.(3)粒子在磁场中运动时间的确定：利用圆心角α与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，由公式t＝α360°×T(或t＝α2π×T)可求出粒子在磁场中的运动时间．【跟踪训练】4．“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱

7、分布情况，如图9－2－4是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同)．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是()图9－2－4A．①②③④C．④③②①B．①④②③D．③④②①解析：由图可知带电粒子做圆周运动的半径r1B2>B3>B4，故选项A正