《高三物理复习课件大全118个课件C038.洛伦兹力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理复习课件大全118个课件C038.洛伦兹力（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、洛洛仑仑兹兹力力季季 军军南阳中学南阳中学2007年年7月月一、一、 洛仑兹力洛仑兹力 洛仑兹力计算公式的推导洛仑兹力计算公式的推导：二、二、带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动2007年上海卷年上海卷1B 2007高考理综北京卷高考理综北京卷21(1)07年苏锡常镇四市一模年苏锡常镇四市一模14 06年年12月广州市月广州市X科统考卷科统考卷4 07年年1月广东省汕尾市调研测试月广东省汕尾市调研测试407年天津五区县重点校联考年天津五区县重点校联考142007年物理海南卷年物理海南卷4 07年扬州市期末调研测试年扬州市期末调研测试607年天津五区县重点校联考年天津五区县重点校
2、联考11 07年年1月苏州市教学调研测试月苏州市教学调研测试507届届12月江苏省丹阳中学试卷月江苏省丹阳中学试卷11江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷5南京市南京市07届二模试卷届二模试卷6， 07届南京市综合检测届南京市综合检测(一一) 807年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习92007年天津理综卷年天津理综卷19 2007年理综四川卷年理综四川卷21洛洛 仑仑 兹兹 力力一、洛仑兹力一、洛仑兹力运动电荷受到的磁场的作用力，运动电荷受到的磁场的作用力， 叫做叫做 洛仑兹力洛仑兹力（1）洛仑兹力大小：）洛仑兹力大小： f =qvBsin f=qvB（当（当
3、Bv时），当电荷静止或运动电荷的时），当电荷静止或运动电荷的速度方向跟磁感强度的方向平行时，电荷都不受洛速度方向跟磁感强度的方向平行时，电荷都不受洛仑兹力。仑兹力。 （2）洛仑兹力的方向）洛仑兹力的方向由左手定则判断。由左手定则判断。注意：注意： 洛仑兹力一定垂直于洛仑兹力一定垂直于B和和v所决定的平面所决定的平面.四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向；方向；（3）特性：洛仑兹力对电荷不做功，它只改变运动）特性：洛仑兹力对电荷不做功，它只改变运动电荷的速度方向，不改变速度的大小。电荷的速度方向，不改变速度的大小。（4）洛）洛仑仑兹力和安培
4、力的关系：兹力和安培力的关系：洛洛仑仑兹力是安培力的微观表现。兹力是安培力的微观表现。洛仑兹力计算公式的推导：洛仑兹力计算公式的推导：f =qvBsin如图所示，当如图所示，当v与与B垂直时，整个导线受到的安培力为垂直时，整个导线受到的安培力为IBFfF安安 =BIL （1）其中其中 I=nqSv （2）设导线中共有设导线中共有N个自由电子个自由电子 N=nSL （3）每个电子受的磁场力为每个电子受的磁场力为f，则，则F安安=Nf （4）由以上四式得由以上四式得 f=qvB当当v与与B成成角时，角时， f=qvBsin二、带电粒子在磁场中的圆周运动二、带电粒子在磁场中的圆周运动若若带带电电粒粒
5、子子速速度度方方向向与与磁磁场场方方向向平平行行(相相同同或或相相反反)，带带电电粒子以不变的速度做匀速直线运动粒子以不变的速度做匀速直线运动当当带带电电粒粒子子速速度度方方向向与与磁磁场场垂垂直直时时，带带电电粒粒子子在在垂垂直直于于磁感应线的平面内做匀速圆周运动磁感应线的平面内做匀速圆周运动1.带带电电粒粒子子在在匀匀强强磁磁场场中中仅仅受受洛洛仑仑兹兹力力而而做做匀匀速速圆圆周周运动时，洛仑兹力充当向心力：运动时，洛仑兹力充当向心力：轨道半径：轨道半径：角速度：角速度：周期：周期：频率：频率：动能：动能：2007年上海卷年上海卷1B 1B在在磁磁感感应应强强度度B的的匀匀强强磁磁场场中中
6、，垂垂直直于于磁磁场场放放入入一一段段通通电电导导线线。若若任任意意时时刻刻该该导导线线中中有有N个个以以速速度度v做做定定向向移移动动的的电电荷荷，每每个个电电荷荷的的电量为电量为q。则每个电荷所受的洛则每个电荷所受的洛仑仑兹力兹力f_，该段导线所受的安培力为该段导线所受的安培力为F_。NqvBqvB2007高考理综北京卷高考理综北京卷21(1) 21图图1是是电电子子射射线线管管示示意意图图.接接通通电电源源后后，电电子子射射线线由由阴阴极极沿沿x轴轴方方向向射射出出,在在荧荧光光屏屏上上会会看看到到一一条条亮亮线线.要要使使荧荧光光屏屏上上的的亮亮线线向向下下（z轴轴负负方方向向）偏偏转
7、转，在在下下列列措措施施中中可可采采用用的的是是_。（填填选项代号）选项代号） A加一磁场，磁场方向沿加一磁场，磁场方向沿z轴负方向轴负方向B加一磁场，磁场方向沿加一磁场，磁场方向沿y轴正方向轴正方向C加一电场，电场方向沿加一电场，电场方向沿z轴负方向轴负方向D加一电场，电场方向沿加一电场，电场方向沿y轴正方向轴正方向xyzO阴极阴极电子束电子束狭缝狭缝荧光屏荧光屏阳极阳极图图1B07年苏锡常镇四市一模年苏锡常镇四市一模14 14（14分）一段粗细均匀的导体长为分）一段粗细均匀的导体长为L，横截面积为，横截面积为S，如图所示，导体单位体积内的自由电子数为，如图所示，导体单位体积内的自由电子数为
8、n，电子，电子电荷量为电荷量为e，通电后，电子定向运动的速度大小为，通电后，电子定向运动的速度大小为v （1）请用）请用n、e、S、v表示流过导体的电流大小表示流过导体的电流大小I（2）若再在垂直导体的方向上加一个空间足够大的匀）若再在垂直导体的方向上加一个空间足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为强磁场，磁感应强度大小为B，试根据导体所受安培力，试根据导体所受安培力推导出导体中某一自由电子所受的洛仑兹力大小的表达推导出导体中某一自由电子所受的洛仑兹力大小的表达式式Lv解：解：（1）导体中电流大小：）导体中电流大小：t时间内通过导体某一截面的自由电子数为时间内通过导体某一截面的自由电子数为 该时间
9、内通过导体该截面的电量为该时间内通过导体该截面的电量为代入上式得：代入上式得： （2）该导体处于垂直于它的匀强磁场中所受到的安培力）该导体处于垂直于它的匀强磁场中所受到的安培力:由由式式代入代入式得：式得：安培力是洛仑兹力的宏观表现，即某一自由电子所受的安培力是洛仑兹力的宏观表现，即某一自由电子所受的洛仑兹力洛仑兹力式中式中N为该导体中所有的自由电子数为该导体中所有的自由电子数 由由、式得：式得： 06年年12月广州市月广州市X科统考卷科统考卷4 4如如图图三三所所示示，P、Q是是两两个个电电量量相相等等的的异异种种点点电电荷荷：其其中中P带带正正电电，Q带带负负电电，O是是P、Q连连线线的的
10、中中点点，MN是是线线段段PQ的的中中垂垂线线，PQ与与MN所所在在平平面面与与纸纸面面平平行行，有有一一磁磁场场方方向向垂垂直直于于纸纸面面，一一电电子子以以初初速速度度v0一一直直沿沿直直线线MN运动，则运动，则 ( )A磁场的方向垂直纸面向里磁场的方向垂直纸面向里B电子速度先增大后减少电子速度先增大后减少C电子做匀速直线运动电子做匀速直线运动D电子速度先减少后增大电子速度先减少后增大v0OQPNM图三图三A C07年年1月广东省汕尾市调研测试月广东省汕尾市调研测试44、在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为、在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的的匀强电场和磁感强度为匀强电场和磁感强
11、度为B的匀强磁场已知从左方水平的匀强磁场已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转设重力可以射入的电子，穿过这区域时未发生偏转设重力可以忽略不计，则在这区域中忽略不计，则在这区域中和和B的方向可能是的方向可能是（ ）A、E和和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同都沿水平方向，并与电子运动方向相同 B、E和和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反都沿水平方向，并与电子运动方向相反 C、E竖直向上，竖直向上，B垂直纸面向外垂直纸面向外 D、E竖直向上，竖直向上，B垂直纸面向里垂直纸面向里E, BA B C 07年天津五区县重点校联考年天津五区县重点校联考. 14 14如如图图所所示示，a为为带
12、带正正电电的的小小物物块块，b是是一一不不带带电电的的绝绝缘缘物物块块，a、b叠叠放放在在粗粗糙糙的的水水平平地地面面上上，地地面面上上方方有有垂垂直直纸纸面面向向里里的的匀匀强强磁磁场场，现现用用水水平平恒恒力力F拉拉b物物块块，使使a、b一一起起无无相相对对滑滑动动地地向向左左加加速速运运动动，在在加加速速运动阶段（运动阶段（ ）Aa、b一起运动的加速度不变一起运动的加速度不变Ba、b一起运动的加速度增大一起运动的加速度增大Ca、b物块间的摩擦力减少物块间的摩擦力减少Da、b物块间的摩擦力增大物块间的摩擦力增大abBFD2007年物理海南卷年物理海南卷44.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙
13、的粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与倍与2倍，倍，两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是迹的是 （ ） 甲甲乙乙甲甲乙乙甲甲乙乙甲甲乙乙A.D.C.B.A07年扬州市期末调研测试年扬州市期末调研测试66如如图图所所示示，PQ是是空空间间位位置置固固定定的的两两个个电电荷荷量量相相等等的的异异种种电电荷荷，它它们们的的连连线线中中点点为为O，MN是是
14、中中垂垂线线，两两电电荷荷连连线线与与中中垂垂线线在在纸纸平平面面内内，在在垂垂直直纸纸面面方方向向有有一一磁磁场场，中中垂垂线线上上一一不不计计重重力力的的带带正正电电粒粒子子以初速度以初速度v0保持沿中垂线运动，则（保持沿中垂线运动，则（ ）A磁场的方向垂直纸面向外磁场的方向垂直纸面向外B带带电电粒粒子子做做匀匀速速直直线线运运动动，所所受受洛洛仑仑兹兹力力的的大大小不变小不变C带电粒子做匀速直线运动，带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变所受洛仑兹力的大小改变D带电粒子做变速直线运动，带电粒子做变速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变所受洛仑兹力的大小改变v0MOQPNC07年天津五
15、区县重点校联考年天津五区县重点校联考. 11 11如如图图所所示示，a、b是是一一对对平平行行金金属属板板，分分别别接接到到直直流流电电源源的的两两极极上上，右右边边有有一一档档板板，正正中中间间开开有有一一小小孔孔d。在在较较大大的的空空间间范范围围内内存存在在着着匀匀强强磁磁场场，磁磁感感应应强强度度大大小小为为B，方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，而而在在a、b两两极极间间还还存存在在着着匀匀强强电电场场，从从两两板板左左侧侧正正中中的的中中点点c处处射射入入一一束束正正离离子子，这这些些正正离离子子都都沿沿直直线线运运动动到到右右侧侧，从从d孔射出后分成孔射出后分成3束。则这些正离子的
16、（束。则这些正离子的（ ）A动量一定都相同动量一定都相同B质量一定有质量一定有3种不同的数值种不同的数值C电量一定有电量一定有3种不同的数值种不同的数值D比荷（比荷（q/m）一定有）一定有3种不同的数值种不同的数值dabcBD07年年1月苏州市教学调研测试月苏州市教学调研测试55如如图图所所示示，M、N两两平平行行金金属属板板间间存存在在着着正正交交的的匀匀强强电电场场和和匀匀强强磁磁场场，一一带带电电粒粒子子(重重力力不不计计)从从O点点以以速速度度v沿沿着着和和两两板板平平行行的的方方向向射射入入场场区区后后，做做匀匀速速直直线线运运动动，经经过过时时间间t1飞飞出出场场区区；如如果果两两
17、板板间间只只有有电电场场，粒粒子子仍仍以以原原来来的的速速度度在在O点点进进入入电电场场，经经过过时时间间t2飞飞出出电电场场；如如果果两两板板间间只只有有磁磁场场，粒粒子子仍仍以以原原来来的的速速度度在在O点点进进入入磁磁场场后后，经经过过时时间间t3飞飞出出磁磁场场，则则t1、t2、t3之间的大小关系为之间的大小关系为 （ ）At1=t2t1t3Ct1=t2= t3 Dt1t2=tNOM解：解： 设极板长为设极板长为l ,匀速通过时匀速通过时 t1= l /v只有电场粒子做类平抛运动，只有电场粒子做类平抛运动， t2= l /v只有磁场粒子做匀速圆周运动，只有磁场粒子做匀速圆周运动，t3=
18、 s/v圆弧线长度圆弧线长度 s l t1=t2 t3A07届届12月江苏省丹阳中学试卷月江苏省丹阳中学试卷1111在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的是我们常说的“极光极光”“极光极光”是由太阳发射的高速是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的假如我们在北极地发高空中的空气分子和原子引起的假如我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了
19、射向地球的沿顺时针方区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的沿顺时针方向生成的紫色弧状极光向生成的紫色弧状极光(显示带电粒子的运动轨迹显示带电粒子的运动轨迹)则则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是（程度的说法中，正确的是（ ）A高速粒子带负电高速粒子带负电 B高速粒子带正电高速粒子带正电C轨迹半径逐渐减小轨迹半径逐渐减小 D轨迹半径逐渐增大轨迹半径逐渐增大B C江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷55来自太阳和其他星体的宇宙线含有大量高能带电粒来自太阳和其他星体的宇宙线含有大量高能带
20、电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场来危害。但由于地磁场(如图如图7所示所示)的存在改变了宇宙的存在改变了宇宙线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。下面说法中正确的是能到达地面。下面说法中正确的是 ( )A地磁场对宇宙线的阻挡作用与观测点的纬度及宇地磁场对宇宙线的阻挡作用与观测点的纬度及宇宙线的方向无关宙线的方向无关B地磁场对垂直射向地球表面的宇宙线的阻挡作用在地磁场对垂直射向地球表面的宇宙线的阻挡作用在南、北两极附近最强，赤道附近最弱南、北两极附近
21、最强，赤道附近最弱C地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最弱，赤道附近最强用在南、北两极附近最弱，赤道附近最强D地磁场会使沿地球赤道平面地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转向两极偏转C南京市南京市07届二模试卷届二模试卷66如图所示，长方体容器的三条棱的长度分别为如图所示，长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h，容器内装有，容器内装有NaCl溶液，单位体积内钠离子数溶液，单位体积内钠离子数为为n，容器的左、右两壁为导体板，将它们分别接，容器的左、右两壁为导体板，将它们分别接
22、在电源的正、负极上，电路中形成的电流为在电源的正、负极上，电路中形成的电流为I，整个，整个装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为B的匀强的匀强磁场中，则液体的上、下两表面间的电势差为磁场中，则液体的上、下两表面间的电势差为 （ ）EBabhA07届南京市综合检测届南京市综合检测(一一) 88、为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的、为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为料制成，长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口在左右两端开口在垂
23、直于上下底面方向加磁感应强度大小为垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，理想电压表将显示两个满管口从左向右流经该装置时，理想电压表将显示两个电极间的电压电极间的电压U若用若用Q表示污水流量（单位时间内排表示污水流量（单位时间内排出的污水体积）出的污水体积）,下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( ) A、前表面电极比后表面电极电势高、前表面电极比后表面电极电势高B、后表面电极比前表面电极电势高、后表面电极比前表面电极电势高C、电压表的示数、电压表的示数
24、U与污水中离子与污水中离子 浓度成正比浓度成正比D、污水流量、污水流量Q与电压表的示数与电压表的示数U 成正比，与成正比，与a、b无关无关QBabcB D07年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习99环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速可件是一个高真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速可视为零，经电压为视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为直的
25、匀强磁场，磁感应强度大小为B。带电粒子将被局。带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做限在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法正确的是（半径确定的圆周运动，下列说法正确的是（ ）A对于给定的加速电压，带电粒子的比荷对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，越大，磁感应强度磁感应强度B越小越小B对于给定的加速电压，带电粒子的比荷对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，越大，磁感应强度磁感应强度B越小越小C对于给定的带电粒子，加速电压对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动越大，粒子运动的周期越小的周期越小D对于给定的带电粒子，不
26、管加速电压对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子多大，粒子运动的周期都不变运动的周期都不变B C2007年天津理综卷年天津理综卷1919如如图图所所示示, ,在在x轴轴上上方方存存在在着着垂垂直直于于纸纸面面向向里里、磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场, ,一一个个不不计计重重力力的的带带电电粒粒子子从从坐坐标标原原点点O处处以以速速度度进进入入磁磁场场, ,粒粒子子进进入入磁磁场场时时的的速速度度方方向向垂垂直直于于磁磁场场且且与与x轴轴正正方方向向成成120角角, ,若若粒粒子子穿穿过过y 轴轴正正半半轴轴后后在在磁磁场场中中到到x轴轴的的最最大大距距离离为为a,则该粒子
27、的比荷和所带电荷的正负是则该粒子的比荷和所带电荷的正负是 ( )A ，正电荷，正电荷 ，正电荷，正电荷C ，负电荷，负电荷 D ，负电荷，负电荷OyxvBCOyxvB解：解：粒子穿过粒子穿过y 轴正半轴，由左手定则，粒子带负电荷轴正半轴，由左手定则，粒子带负电荷画出粒子在磁场中运动的轨迹如图示：画出粒子在磁场中运动的轨迹如图示：AC粒子穿过粒子穿过y 轴正半轴后，在磁场中到轴正半轴后，在磁场中到 x 轴的最大距轴的最大距离为离为a, 即即 AC = a由几何关系得粒子圆周运动的半径为由几何关系得粒子圆周运动的半径为r=2a/3由由得得2007年理综四川卷年理综四川卷2121如如图图所所示示，长
28、长方方形形abcd 长长ad=0.6m，宽宽ab=0.3m，O、e分分别别是是ad、bc的的中中点点，以以ad为为直直径径的的半半圆圆内内有有垂垂直直纸纸面面向向里里的的匀匀强强磁磁场场(边边界界上上无无磁磁场场)，磁磁感感应应强强度度B=0.25T。一一群群不不计计重重力力、质质量量m=3107kg、电电荷荷量量q=+2103C的的带带电电粒粒子子以以速速度度v=5102m/s沿沿垂垂直直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域方向且垂直于磁场射入磁场区域 ( ) A从从Od边射入的粒子，出射点全部分布在边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边边 B从从aO边射入的粒子，出射点全部分布在边射入的粒子，出射点全部分布在ab边边 C从从Od边射入的粒子，出射点边射入的粒子，出射点分布在分布在Oa边和边和ab边边 D从从aO边射入的粒子，出射点边射入的粒子，出射点分布在分布在ab边和边和be边边dabcOveBD解见下页解见下页解：解：dabcOveB带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为r 画出带电粒子的轨迹如图示：画出带电粒子的轨迹如图示：可见可见D正确。正确。
