江苏省黄埭中学高三物理一轮学案44 磁场对运动电荷的作用力1 2页

磁场对运动电荷的作用力1‎ ‎【基本概念】1、洛伦兹力大小：当B⊥v时，F洛＝ ；当B∥v时，F洛＝ ‎ 当B、v夹角为时，处理方法为： ‎ 方向：F、v、B满足左手定则，F垂直于v、B所决定的平面 ‎（洛伦兹力方向总是与物体运动方向垂直，不做功）‎ ‎2、洛伦兹力作用下物体的的运动：‎ ‎（1）若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做__________运动．‎ ‎（2）若v⊥B，带电粒子在只受洛伦兹力作用时做匀速圆周运动，其有如下规律：‎ ‎3、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析方法 ‎（1）圆心的确定：‎ a、已知入射方向和半径时，圆心在与速度方向垂直且距离入射点r处 b、已知入射方向和出射方向时，圆心在两个方向垂线的交点处 c、已知入射点和出射点时，圆心在它们连线的中垂线上 ‎（2）半径的确定：往往通过几何知识，通过解三角形计算出半径 特别注意下列结论：‎ a、弦切角=圆周角=1/2圆心角 b、偏向角=圆周角 c、相对的弦切角相等 ‎（3）粒子在磁场中运动的时间确定 a、计算出圆心角，利用求解 b、若弧长和速率已知，‎ ‎4、带电粒子在常见不同边界中的运动规律 ‎①直线边界 ②平行边界 ③圆形边界 ‎ ‎(进出磁场具有对称性) (存在临界条件) (沿径向射入必沿径向射出)‎ ‎【例1】一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，如图所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为t1，水平射程为s1，着地速度v1.撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为s2，着地速度为v2，则下列论述正确的是(　　)‎ A．s1>s2 B．t1>t2 C．v1和v2大小相等 D．v1和v2方向相同 ‎【例2】带电粒子的质量m＝1.7×10－27 kg，电荷量q＝1.6×10－‎19 C，以速度v＝ 3.2×106 m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B＝0.17 T，磁场的宽度＝10 cm，如图所示．‎ ‎(1)求带电粒子离开磁场时的速度和偏转角．‎ ‎(2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及出磁场时偏离入射方向的距离．‎ ‎【课堂作业】1、用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为＋q的小球，让它处于图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在图中位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是 (　　)‎ A．v＝，水平向左 B．v＝，竖直向下 C．v＝，竖直向上 D．v＝，水平向右 ‎2、在M、N两条长直导线所在的平面内，一带电粒子的运动轨迹示意图如图所示．已知两条导线M、N只有一条导线中通有恒定电流，另一条导线中无电流，关于电流、电流方向和粒子带电情况及运动的方向，说法正确的是 (　　)‎ ‎①M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动　‎ ‎②M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动　‎ ‎③N中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动　‎ ‎④N中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③正确 D．只有②④正确 ‎3、摆长为L的单摆在磁场中摆动，摆动平面与磁场方向垂直，如图所示．摆动中摆线始终绷紧．若摆球带正电，电荷量为q，质量为m，磁感应强度为B，当球从最高处摆到最低处时，摆线上的拉力FT多大？‎ 如图中圆形区域内 存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，现有一电荷量为q，质量为m的正离子从a点沿圆形区域的直径射入，设正离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为60°，求此离子在磁场区域内飞行的时间及射出磁场时的位置．‎