2015届高考物理新一轮复习第八章第二节磁场对运动电荷的作用课件新人教版要点.pptVIP

* 第八章　磁　场 第二节　磁场对运动电荷的作用 一、洛伦兹力 1．定义：______电荷在磁场中所受的力． 2．大小 (1)v∥B时，F＝______． (2)v⊥B时，F＝______． 3．方向 (1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向． (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)． 由于F始终________v的方向，故洛伦兹力永不做功． 运动 0 qvB B、v 垂直于 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 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． 匀速直线 匀速圆周 1－1. (单选)带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是(　　) A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变 B 1－2. (单选) (2013·高考安徽卷)图中a、b、c、d为四 根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正 方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的 电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正 方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　) ?A．向上　　 B．向下 C．向左 D．向右 B 2. (多选)如图所示，质量为m，电荷量为＋q的 带电粒子，以不同的初速度两次从O点 垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强 磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N 两点射出磁场，测得OM∶ON＝3∶4,则下列说法中错误的是 (　 　) A．两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3∶4 B．两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3∶4 C．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3∶4 D．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4∶3 AD 1．洛伦兹力方向的特点 (1)洛伦兹力的方向与电荷运动的方向和磁场方向都垂直,即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面． (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. 洛伦兹力和电场力的比较 2．洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力 电场力 产生条件 大小 力方向与场方向的关系 v≠0且v与B不平行 电荷处在电场中 F＝qvB(v⊥B) F＝qE 一定是F⊥B,F⊥v,与电荷电性无关 正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反 洛伦兹力 电场力 做功情况 力为零时场的情况 作用效果 任何情况下都不做功 可能做正功、负功,也可能不做功 F为零，B不一定为零 F为零，E一定为零 只改变电荷运动的速度方向,不改变速度大小 既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向 在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问： (1)匀强磁场的磁感应强度是多大？ (2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？ (3)若上述电场和磁场同时存在，粒子能否沿直线运动？ 【思路点拨】　(1)粒子在匀强电场中做什么性质的运动？用什么知识求解？ (2)粒子在匀强磁场中做什么性质的运动？用什么知识求解？ [课堂笔记] ? ? [总结提升]　带电粒子在电、磁场中运动的区别 (1)带电粒子在匀强电场中常做类平抛运动，可采用运动的分解的方法来分析． (2)带电粒子在匀强磁场中常做匀速圆周运动，可采用匀速圆周运动的相关规律分析． C 1．圆心的确定 (1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示，图中P为入射点，M为出射点)． (2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示，P为入射点，M为出射点)． 带电粒子在匀强磁场中的运动 2．半径的确定 可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小． B [总结提升]　求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤： (1)画轨迹：即确定圆心，画出运动轨迹． (2)找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度的联系，偏转角度与圆心角、运动时间的联系，在磁场中的运动时间与周期的联系． (3)用规律：即牛顿运动定律和圆周运动的规律，特别是周期