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1、 编号:49 选择性必修第二册 第一章安培力与洛伦兹力9.1磁场及其对电荷的作用 学案49 姓名_班级_学号_【复习目标】1、识记洛伦兹力的定义、公式和方向判断。2、识记带电粒子在磁场的运动的公式和特点。3、再认洛伦兹力的特点及应用。4、再认带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动。5、再认带电粒子在磁场中运动的多解问题。【复习重点】1、带电粒子在磁场中运动的公式和特点；2、带电粒子在磁场中的多解问题。【复习难点】1、 带电粒子在磁场中的多解问题易错易混点：1、 在利用左手定则判断洛伦兹力的方向时，要注意区分正、负电荷；当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化；运动电荷在磁场中不一定受洛伦
2、兹力作用且洛伦兹力一定不做功；2、 安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者性质相同，都是磁场力，洛伦兹力不做功，但安培力可以做功3、 洛伦兹力的方向一定一定与B、v垂直，所以在判断洛伦兹力的方向时，可利用这个特点进行分析判断【知识点归纳】知识点1 洛伦兹力1定义运动电荷在磁场中所受的力。2大小(1)vB时，F 。( 2)vB时，F 。 (3)v与B夹角为时，F 。3方向F、v、B三者的关系满足左手定则。4特点由于F始终与v的方向垂直，故洛伦兹力永不做功。 知识点2 带电粒子在磁场中的运动1若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向平行，带电粒子以入射速度v做匀速直线运动。2若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向
3、垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做匀速圆周运动。(1)基本公式向心力公式： 。轨道半径公式： 周期、频率和角速度公式：T f 动能公式：Ekmv2 (2)T、f和的特点T、f和的大小与轨道半径R和运行速率v无关，只与磁场的磁感应强度和粒子的比荷有关。(判断正误，正确的画“”，错误的画“”。)1带电粒子在磁场中运动时一定受到磁场力作用。()2带电粒子只受洛伦兹力作用时运动的动能一定不变。()3根据公式T，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小成反比。()4运动电荷在磁场中可能做匀速直线运动。()5洛伦兹力的方向垂直于B和v决定的平面，洛伦兹力对运动电荷不做功。()【
4、典型例题】考点一、洛伦兹力的特点及应用学法指导：洛伦兹力和其他力提供向心力，洛伦兹力方向的判断。例题1、如图所示，由绝缘细线悬挂的带负电荷的小球，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，小球在AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，细线拉力的大小为F1，小球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，细线拉力的大小为F2，小球加速度大小为a2，则()AF1F2，a1a2 BF1F2，a1a2 CF1F2，a1a2 DF1F2，a1a2考点二、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动学法指导：洛伦兹力提供向心力的速度和时间的公式。例题2、(多选)两个带等量异种电荷的粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场
5、，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60和30，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图6所示，则()Aa粒子带正电，b粒子带负电B两粒子的轨道半径之比RaRb1C两粒子的质量之比mamb12D两粒子的质量之比mamb21考点三、带电粒子在磁场中的运动的多解问题学法指导：带电粒子可以与上面边界相切或者是从边界打出去。【典例3】(多选)如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿BAC的角平分线发射速度不同的质子(重力不计)，所有质子均能通过C点，已知质子的比荷为k，则质子的发
6、射速度可能为()A BkL B. C. D.知识结构构建【训练检测】1、带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，如图所示。运动中经过b点，OaOb，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为()Av0B1 C2v0D.2、如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，速度大小为()A.vB.vC.vD.v3(多选)一质量为m，电荷量为
7、q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是()ABCD4、(多选)长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。磁感应强度为B，板间距离也为l，极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()A使粒子的速度vC使粒子的速度v D使粒子的速度v5、如图10所示，在矩形区域abcO内存在一个垂直纸面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场，Oa边长为L，ab边长为L.现从O点沿着Ob方向垂直磁场射入各种速率的带正电粒子，已知粒子的质量为m、带电荷量为q(粒子所受重力及粒子间相互作用忽略不计)，求：(1)垂直ab边射出磁场的粒子的速率v；(2)粒子在磁场中运动的最长时间tm.【预习指导与要求】1、 洛伦兹力和安培力有什么区别和联系？2、 带电粒子在匀强磁场中的运动有哪些特点？3、 解决带电粒子在匀强磁场中的临界和极值问题有哪些方法？要注意哪些问题？ 高三物理(理) 第 5页 (共4页) 高三物理(理) 第 6页 (共4页)学科网（北京）股份有限公司
