（人教通用版）高考物理 第9章 第2讲 磁场对运动电荷的作用课件-人教版高三全册物理课件.ppt

磁场1知识梳理自测1．洛伦兹力：磁场对____________的作用力。2．洛伦兹力的方向(左手定则)：(1)伸出左手使拇指与其余四个手指________并且都与手掌在同一个平面内。(2)让磁感线从掌心进入并使________指向正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向)。3．洛伦兹力的大小：F＝_______________θ是v与B之间的夹角。(1)当v∥B时F＝_____。(2)当v⊥B时F＝__________。1．洛伦兹力的特点：由于洛伦兹力F⊥______F⊥______即F垂直于B和v决定的________所以洛伦兹力不改变带电粒子速度的________或者说洛伦兹力对带电粒子__________。2．粒子的运动性质：(1)若v0∥B则粒子________________在磁场中做________________。(2)若v0⊥B则带电粒子在匀强磁场中做________________。思考：(1)为什么带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动？[答案]如果是变速则洛伦兹力会变化而洛伦兹力总是和速度方向垂直所以就不可能是直线运动。(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时T、f和ω的大小与速度v有关吗？与哪些因素有关？××××√√×1．(2018·河北邯郸月考)有关静电力与洛伦兹力以下说法正确的是()A．静电场中的电荷一定会受到静电力的作用磁场中的运动电荷一定会受到洛伦兹力的作用B．静电力一定会对电场中的运动电荷做功而洛伦兹力对磁场中的运动电荷则一定不做功C．静电力方向与电场线方向平行洛伦兹力方向也与磁感线方向平行D．静电力和洛伦兹力的大小均与电荷的电量大小成正比[解析]电荷在电场中一定会受到静电力的作用而磁场中运动电荷的速度方向与磁场方向平行时不会受到洛伦兹力的作用A错误；当电场力与电荷的速度方向垂直时电场力对电荷不会做功而洛伦兹力对磁场中的运动电荷一定不做功B错误；电场力与该点电场线的切线方向相同或相反而洛伦兹力与磁感线的方向垂直C错误；根据静电力公式F＝qE和洛伦兹力公式F＝qvB可知D正确。2．(2017·安徽安庆二模)美丽的安庆处在北纬30度附近一束带负电的粒子从太空沿地球半径方向飞向安庆振风塔由于受到地磁场的作用粒子的运动方向将会发生偏转该束带电粒子偏转方向是()A．向东B．向西C．向南D．向北[解析]运动粒子带负电而地磁场的水平分量由南向北所以根据左手定则可以判断粒子所受洛伦兹力的方向向西应向西偏转B正确。3．一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。则下列能表示运动周期T与半径R之间的关系图象的是()核心考点突破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的速度方向和磁场方向共同确定的平面所以洛伦兹力只改变速度的方向不改变速度的大小即洛伦兹力永不做功。(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)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时要注意将四指指向电荷运动的反方向。2．洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现二者是相同性质的力。(2)安培力可以做功而洛伦兹力对运动电荷不做功。3．洛伦兹力与电场力的比较例1(2018·浙江嘉兴检测)(多选)如图所示两根彼此绝缘的金属导线平行放置导线中通入等大、反向的电流一带正电的电荷沿中轴线射入不计电荷的重力。则关于该电荷的运动情况下列说法正确的是()A．粒子不会发生偏转沿中轴线做匀速直线运动B．粒子将会向右偏转且速率保持不变C．若粒子由P点垂直纸面向里射入不会发生偏转D．若粒子由P点垂直纸面向里射入将会发生偏转[解析]由安培定则可知P点磁场方向垂直纸面向外正电荷沿中轴线射入由左手定则可知粒子受到向右的洛伦兹力而洛伦兹力始终与速度方向垂直对粒子不做功故速率保持不变A错误B正确；若粒子由P点垂直纸面向里射入粒子不受洛伦兹力不会发生偏转C正确D错误。1．带电粒子在有界磁场中的圆心、半径及运动时间的确定(1)圆心的确定①基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心。②两种常见情形：Ⅰ.已知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a所示图中P为入射点M为出射点)。2．带电粒子在有界磁场中运动的常见情形(1)直线边界(进出磁场具有对称性如图所示)(3)圆形边界①圆形边界的对称性：粒子沿半径方向进入有界圆形磁场区域时若入射速度方向指向匀强磁场区域圆的圆心则出射时速度方向的反向延长线必经过该区域圆的圆心如图甲。②若粒子的偏转半径与圆形磁场区域半径相等则从圆周上同一点沿不同的方向射入的粒子必沿平行于入射点切线的方向射出如图乙