《江苏高中物理洛伦兹力引起的动态问题 新课程人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏高中物理洛伦兹力引起的动态问题 新课程人教版选修3-1（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、洛伦兹力引起的动态问题分析【例题1】如图所示，一质量为m、带电量为+q的带电小球由静止开始，沿动摩擦系数为的杆下滑，（1）画出小球刚释放时以及运动后的受力分析图（2）小球的运动情况如何？vGfFNGGv1Gf1N1F1解答：先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动.加速度为g 方向竖直向下加速度小于g方向竖直向下匀速运动速度在增大V maxGf2N2F2v2由受力分析、牛顿第二定律，判断加速度、速度如何变化vGFNf【练习题】质量为m的带电小球能沿着竖直墙滑下，磁感应强度为B的匀强磁场，方向水平并与小球运动方向垂直，若小球带正电，电量为q，球与墙间的动摩擦因素为，则小球下落的最大速度为多少？
2、GF1Gv1f1N1解：小球运动速度最大时， 小球受力平衡则， N2 = F2= qvB f 2=F2=qvB速度在增大V max又 G = f 2所以 mg =qvB v = mg /qBF2Gf2N2v2小球质量为m,带正电，电量为q ,磁感应强度为B , 动摩擦因素为 求:球在下落过程中的最大速度【变式题1】如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电量是+q，小球可在棒上滑动。将此棒竖直放在互相垂直在水平方向的匀强电场和匀强磁场中。电场强度是E，磁感应强度是B，小球与棒间的动摩擦因素为，求小球由静止沿棒下落的最大速度和最大加速度。v1Gf2F电F洛1N2v2Gf2F电F洛2N
3、3加速度a1方向竖直向下GF电N1f1加速度a2 a1方向竖直向下匀速运动速度在增大V max解：开始时加速度最大 f 2= mg 时 a=0 (匀速运动)，此时有最大速度 v2f2F电F洛2GN3 f 2=( F洛2 +F) = (qvB + qE)由 f 2 = mg 则 mg =(qvB + qE) mg / qE =qvB小球:质量m,电量+q,电场强度是E，磁感应强度是B，动摩擦因素为，求:最大速度和最大加速度【变式题2】如图所示，在竖直放置的绝缘直棒上套一个小球，其质量为0.1 g，球带有电量为q=410-4 C的正电荷，球与棒之间的动摩擦因素为=0.2，棒所在的空间分布有正交的匀
4、强电场和匀强磁场，电场的场强为E=10 v/m,磁场的磁感应强度为B=0.5T。现让球从静止开始下滑，求： （1）球在下落过程中的最大加速度。（2）球在下落过程中的最大速度v1f2F电GN2F洛1v3f3N3F电F洛3G匀速运动GF电N1f1GF洛2F电v2 a3=g a2 a1 a4 v4F电N3f4GF洛3解： ( 1 ) amax = g ( 2 ) 小球匀速下滑时，速度最大 G = f4 mg = ( qvB qE ) V = ( mg + qE ) / qB = ( 10 3 +0.210-4 10 ) / 0.2 4 10-4 0.5 = 45 m/s小球质量0.1 g，q=+41
5、0-4 C，=0.2，E=10 v/m B=0.5T求： （1）球在下落过程中的最大加速度。 （2）球在下落过程中的最大速度v4F电N3f4G匀速运动F洛3【练习题】如图，质量为m、带电量为-q的绝缘滑环套在固定于水平方向且足够长的绝缘杆上，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直纸面向外。现给滑环一个冲量I使其向右运动，求滑环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。IGF洛2V2IGF洛1V1Nf1解：I = mv - 0 所以 v = I / m2 。若F洛 = mg ,即 qBI / m = mg 时 Wf = 0 W克 = 01。若 F洛 mg ,即 qBI / m m g ,
6、即 qBI/m mg 时IGF洛3V3Nf2GF洛4V4【例题2】有一个带电量为+q、重为G的小球，由两竖直的带电平行板上方h处自由下落，两板间的匀强磁场的磁感应强度方向如图所示，那么带电小球通过有电场和磁场的空间时 （ ）A一定做曲线运动B不可能做曲线运动C有可能做匀速运动D有可能做匀加速直线运动vGF电NF洛如图所示，质量为m、带电量为q的小球，在倾角为的光滑斜面上由静止下滑，匀强磁场的感应强度为B，方向垂直纸面向外，若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为0，问：小球所带电荷的性质如何?此时小球的下滑速度和下滑位移各是多大?【解题回顾】由物体运动分析可定性确定物体的受力情况，剩下的是动力学规律的运用。 【变式题2】如图所示的空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B.质量为m、带电量为+q的小球套在粗糙的并足够长的竖直绝缘杆上由静止开始下滑，则( )A.小球的加速度不断减小，直至为0B.小球的加速度先增大后减小，最终为0BDC.小球的速度先增大后减小，最终为0D.小球的动能不断增大，直到某一最大值GF电N1v1Gf2F洛1F电N2v3f3N3F电F洛3GGF洛2F电v2v3F电F洛3N3f4G匀速运动f1加速度为g
