【步步高】浙江物理选考专题复习专题十六磁场对运动电荷的作用.docxVIP

考纲解读章内容考试要求说明必考加试磁场运动电荷在磁场中受到的力cc1.不要求计算电荷运动方向与磁场方向不垂直情况下的洛伦兹力2．不要求推导洛伦兹力公式带电粒子在匀强磁场中的运动d　一、洛伦兹力1．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力．2．洛伦兹力的方向：(1)判断方法：左手定则．①磁感线垂直穿过手心．②四指指向正电荷运动的方向．③拇指指向正电荷所受洛伦兹力的方向．(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面．(注意：B和v不一定垂直)3．洛伦兹力的大小：(1)v∥B时，洛伦兹力F＝0.(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB.(3)v＝0时，洛伦兹力F＝0.二、带电粒子在匀强磁场中的运动(加试)1．洛伦兹力的特点：洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说，洛伦兹力对带电粒子不做功．2．粒子的运动性质：(1)若v0∥B，则粒子不受洛伦兹力，在磁场中做匀速直线运动．(2)若v0⊥B时，则带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．3．半径和周期公式：(1)由qvB＝m，得r＝.(2)由v＝，得T＝.1．下列说法正确的是(　)A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功答案　D解析　运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力F＝qvBsinθ，所以F的大小不但与q、v、B的大小有关系，还与v的方向与B的夹角θ有关系，当θ＝0°或180°时，F＝0，此时B不一定为零，所以A、B错；又因为洛伦兹力与带电粒子的速度始终垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功，带电粒子的动能也就不变，但带电粒子速度方向要改变，所以C错、D对．图12．(2016·丽水学考模拟)如图1所示，在蹄形磁铁两极间放置一阴极射线管，一束电子从A端高速射向B端，当它经过蹄形磁铁产生的磁场时，受的洛伦兹力方向(　)A．向上B．向下C．指向N极D．指向S极答案　B解析　电子从阴极射向阳极，根据左手定则，磁感线垂直穿入手心，四指指向电子束运动的反方向，洛伦兹力的方向向下，故选B.3．(2016·浙江学考模拟)下面四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是(　)A　B　C　D答案　B解析　A中电荷受力向下，B中电荷受力向上，C中电荷受力垂直纸面向外，D中电荷不受力，故B正确．4．如图2所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到底端，速度为v.若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时(　)图2A．v变大B．v变小C．v不变D．不能确定v的变化答案　B解析　由于带负电的物体沿斜面下滑时受到垂直斜面向下的洛伦兹力作用，故物体对斜面的正压力增大，斜面对物体的滑动摩擦力增大，由于物体克服摩擦力做功增大，所以物体滑到底端时v变小，B正确．5．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(　)A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小答案　D解析　由于速度方向与磁场方向垂直，粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，即qvB＝，轨道半径r＝，从较强磁场进入较弱磁场后，速度大小不变，轨道半径r变大，根据角速度ω＝＝可知角速度变小，选项D正确．6．(2016·台州市9月选考)用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹．图3(甲)是洛伦兹力演示仪的实物图，图(乙)是结构示意图．励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强．图(乙)中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场．下列关于实验现象和分析正确的是(　)图3A．仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变小B．仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变小C．仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期将变小D．要使电子形成如图(乙)中的运动径迹，励磁线圈应通以逆时针方向的电流答案　B解析　由evB＝m得r＝，仅增大励磁线圈中的电流，磁场增强，磁感应强度B增大，即r减小，电子束径迹半径变小，A正确；仅升高电子枪加速电场的电压，由动能定理eU＝mv2得v＝，即v增大，又r＝，所以电子束径迹的半径变大，B不正确；因T＝＝，周期与速度v大小无关，电子做圆周运动的周期不变，C不正确；要使电子形成图乙中的运动径迹，玻璃泡内磁场方向应垂直纸面向里，而要形成垂直纸面向里的磁场，由安培定则知，励磁线圈中应通以顺时针方向的电流，D不正确.　对洛伦兹力的理解1．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决定的平面．(2)当电荷运动