第3章 垂直磁場方向洛倫茲力的應(yīng)用 運動電荷在磁場中受到的力

1、第5節(jié)運動電荷在磁場中受到的力運動電荷在磁場中受到的力1洛倫茲力是指磁場對運動電荷的作用力洛倫茲力的方向用左手定則判定，其內(nèi)容為：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向正電荷運動的方向這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向負電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反洛倫茲力的方向始終與帶電粒子的運動方向垂直，故洛倫茲力不改變帶電粒子運動速度的大小，只改變粒子運動的

2、方向洛倫茲力對帶電粒子不做功2若帶電粒子運動方向與磁感應(yīng)強度方向垂直則F＝Bqv.若帶電粒子運動方向與磁感應(yīng)強度方向的夾角為θ，則F＝Bqvsin_θ3關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F、磁感應(yīng)強度B和粒子速度v三者方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是()AF、B、v三者必定均保持垂直BF必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vCB必定垂直于F，但F不一定垂直于vDv必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B答案答案B4下列說法正確的是()A運動電荷在磁感應(yīng)

3、強度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零C洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的速度D洛倫茲力對帶電粒子不做功答案答案D解析解析運動電荷在磁場中所受的洛倫茲力F＝qvBsinθ，所以F的大小不但與q、v、B有關(guān)系，還與v的方向與B的夾角θ有關(guān)系，當(dāng)θ＝0或180時，F(xiàn)＝0，此時B不一定等于零，所以A、B錯誤；又洛倫茲力與粒子的速度始終垂直，所以洛倫茲力對帶電粒

4、子不做功，粒子的動能也就不變，但粒子速度方向要變，所以C錯，D對5關(guān)于安培力和洛倫茲力，下面說法中正確的是()A洛倫茲力和安培力是性質(zhì)完全不同的兩種力B安培力和洛倫茲力，其本質(zhì)都是磁場對運動電荷的作用力C安培力和洛倫茲力，二者是等價的D安培力對通電導(dǎo)體能做功，但洛倫茲力對運動電荷不能做功答案答案BD解析解析安培力和洛倫茲力實際上都是磁場對運動電荷的作用力，但二者不是等價的，安培力實際上是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，它可以對通電導(dǎo)體做功，但洛倫茲

5、力不能對運動電荷做功6在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方置一根通有如圖1所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則陰極射線將會()圖1A向上偏轉(zhuǎn)B向下偏轉(zhuǎn)C向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D向紙外偏轉(zhuǎn)答案答案B解析解析由題意可知，直線電流的方向由左向右，根據(jù)安培定則，可判定直導(dǎo)線下方的磁公式F洛＝qvB的成立條件，即B和I垂直以及B和v垂直5關(guān)于帶電粒子在勻強電場和勻強磁場中的運動，下列說法中正確的是()A帶電粒子沿電場線方向射入，電場力對帶電粒子做正

6、功，粒子動能一定增加B帶電粒子垂直于電場線方向射入，電場力對帶電粒子不做功，粒子動能不變C帶電粒子沿磁感線方向射入，洛倫茲力對帶電粒子做正功，粒子動能一定增加D不管帶電粒子怎樣射入磁場，洛倫茲力對帶電粒子都不做功，粒子動能不變答案答案D解析解析帶電粒子在電場中受到的電場力F＝qE，只與電場有關(guān)，與粒子的運動狀態(tài)無關(guān)，做功的正負由θ角(力與位移方向的夾角)決定對選項A，只有粒子帶正電時才成立；垂直射入勻強電場的帶電粒子，不管帶電性質(zhì)如何，

7、電場力都會做正功，動能增加帶電粒子在磁場中的受力——洛倫茲力F＝qvBsinθ，其大小除與運動狀態(tài)有關(guān)，還與θ角(磁場方向與速度方向之間夾角)有關(guān)，帶電粒子從平行磁感線方向射入，不受洛倫茲力作用，粒子做勻速直線運動在其他方向上由于洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，故洛倫茲力對帶電粒子始終不做功綜上所述，正確選項為D.【方法技巧練】【方法技巧練】一、速度選擇器問題的分析方法一、速度選擇器問題的分析方法6在兩平行金屬板間，有如圖3所示的互相正

8、交的勻強電場和勻強磁場α粒子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入時，恰好能沿直線勻速通過供下列各小題選擇的答案有：圖3A不偏轉(zhuǎn)B向上偏轉(zhuǎn)C向下偏轉(zhuǎn)D向紙內(nèi)或紙外偏轉(zhuǎn)(1)若質(zhì)子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入時，質(zhì)子將________(2)若電子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入時，電子將________(3)若質(zhì)子以大于v0的速度，沿垂直于勻強電場和勻強磁場

9、的方向從兩板正中央射入，質(zhì)子將________答案答案(1)A(2)A(3)B解析解析分析粒子在場中的運動，須從分析帶電粒子在互相正交的勻強電場和勻強磁場中受力情況入手設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.帶電粒子以速度v垂直射入互相正交的勻強電場和勻強磁場中時，若粒子帶正電，則所受電場力方向向下，大小為qE；所受磁場力方向向上，大小為Bqv.沿直線勻速通過時，顯然有Bqv＝qE，v＝，即

10、勻速直線通過時，帶電粒子的速度與其質(zhì)量、電荷量無關(guān)如EB果粒子帶負電，電場力方向向上，磁場力方向向下，上述結(jié)論仍然成立所以，(1)、(2)兩小題應(yīng)選A.若質(zhì)子以大于v0的速度射入兩板之間，由于磁場力F＝Bqv，磁場力將大于電場力，質(zhì)子帶正電，將向上偏轉(zhuǎn)第(3)小題應(yīng)選擇B.方法總結(jié)方法總結(jié)(1)正交的勻強電場和勻強磁場中電場強度、磁感應(yīng)強度分別為E、B，有一帶電粒子以一定的速度垂直電、磁場的方向射入電、磁場中，能勻速穿過電、磁場的條件是