洛倫茲力專題復(fù)習(xí)

洛倫茲力專題復(fù)習(xí)一、磁場對運動電荷的作用（一）、考點體驗1、洛倫茲力關(guān)于電場力與洛倫茲力，以下說法正確的是（）電荷只要處在電場中，就會受到電場力，而電荷靜止在磁場中，也可能受到洛倫茲力電場力對在電場中的電荷一定會做功，而洛倫茲力對在磁場中的電荷卻不會做功電場力與洛倫茲力一樣，受力方向都在電場線和磁感線上只有運動的電荷在磁場中才可能會受到洛倫茲力的作用2、帶電粒子在磁場中的運動兩個電荷量相等的帶電粒子，在同一勻強磁場中只受洛倫茲力作用而做勻速圓周運動。下列說法中正確的是（）若它們的運動周期相等，則它們的質(zhì)量相等若它們的運動周期相等，則它們的速度大小相等若它們的軌跡半徑相等，則它們的質(zhì)量相等若它們的軌跡半徑相等，則它們的速度大小相等3、帶電粒子在有界勻強磁場中運動的極值問題0?冷蘭q…七Tb.4TD.8如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂自紙面向里的勻強磁場，邊界OA上有一粒子源S。某一時刻，從S平行于紙面向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時間有大量粒子從邊界OC射出磁場。已知0?冷蘭q…七Tb.4TD.8T-3TC?64、洛倫茲力多解問題長為L的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強度為B，板間距離為L，板不帶電。一質(zhì)量為m、電荷量為q的 : ' 帶正電的粒子（不計重力），從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的方法是（） 「?廣??TOC\o"1-5"\h\z使粒子的速度v<BqL B.使粒子的速度v>BqL -上'4m 4m,、，、C.使粒子的速度v>5BqL D.使粒子的速度v<5B^4m 4m（二）、題型突破1、洛倫茲力的應(yīng)用 / :、、."?如圖所示，帶電粒子在真空環(huán)境中的勻強磁場是按圖示徑跡運動，徑..跡為互相銜接的兩段半徑不等的半圓弧，中間是一塊薄金屬片，粒子 "穿過有動能損失，試判斷粒子帶何種電荷，在通過上、下兩段半圓徑■跡中哪段所需時間較長？（粒子重力不計）2、帶電粒子在磁場中運動的分析方法如圖所示，在空間有一坐標(biāo)系xOy，直線OP與x軸正方向的夾角為30°，第一象限內(nèi)有兩個大小不同、方向都垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域I和II，直線OP是它們的邊界，OP上方區(qū)域I中磁場的磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子（不計重力）以速度v從O點沿與OP成30。角的方向垂直于磁場進入?yún)^(qū)域I,質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域I和I后，恰好垂直打在x軸上的Q點（圖中未畫出），試求：（1） 區(qū)域I中磁場的磁感應(yīng)強度大小； V（2） Q點的坐標(biāo)。3、帶電粒子在有界磁場中的運動如圖所示，有一垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場（邊界上有磁場），其邊界為一邊長為L的正三角形，A、B、C為三角形的頂點。今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計重力），以速度v=QB^從AB邊上某點P既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入4m磁場，然后從BC邊上某點Q射出。則（）A,,,2+展 ,,,1+仍|PB|<— LB.|PB|<—^—LA-，—舟 ,,1A-C.|QB|W：L D.|QB|WR4 2二、帶電粒子在復(fù)合場中的運動（一）、考點體驗1、復(fù)合場一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則（）此空間一定不存在磁場此空間一定不存在電場此空間可能只有勻強磁場，方向與電子速度垂直此空間可能同時有電場和磁場2、帶電粒子在復(fù)合場中的運動分析如圖所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源兩極 xxxx乂上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)七J存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，T ?XXXXXX在a、b兩板間還存在著勻強電場E。從兩板左側(cè)中點c處射b—q—— B入一束正離子（不計重力），這些正離子都沿直線運動到右側(cè)，x灘**xx從d孔射出后分成3束。則下列判斷正確的是（）這三束正離子的速度一定不相同這三束正離子的比荷一定不相同a、b兩板間的勻強電場方向一定由a指向b若這三束離子改為帶負電而其他條件不變則仍能從d孔射出（二）、題型突破1、帶電粒子在重力場和磁場中運動TOC\o"1-5"\h\z如圖，光滑半圓形軌道與光滑曲面軌道在B處平滑連接，前 ： <?..者置于水平向外的勻強磁場中，有一帶正電小球從A靜止釋 如放，且能沿軌道前進，并恰能通過半圓形軌道最高點C?，F(xiàn)若H: 、-?）撤去磁場，使球從靜止釋放仍能恰好通過半圓形軌道最高點，1三 則釋放高度H'與原釋放高度H的關(guān)系是（） “A.H'=H B.H'<HC.H>H D.無法確定2、 帶電粒子在重力場、電場、磁場中做直線運動3、 如圖所示，在MN，PQ間同時存在勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直紙面水平向外，電場在圖中沒有標(biāo)出。一帶電小球從a點射入場區(qū)，并在豎直面內(nèi)沿直線運動至b點，則小球（）一定帶正電TOC\o"1-5"\h\z受到電場力的方向一定水平向右 ， ■從a到b過程，克服電場力做功從a到b過程中可能做勻加速運動3、帶電粒子在重力場、電場、磁場中做圓周運動如圖所示，真空中存在豎直向上的勻強電場和水平方向的勻強磁場， ￡一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，假設(shè)t=0時刻物體在軌跡最低點且重力勢能為零， 甘電勢能也為零。那么，下列說法中正確的是（）A.物體帶正電且逆時針轉(zhuǎn)動B?物體運動的過程中，機械能守恒，且機械能為E=：mv22物體運動的過程中，重力勢能隨時間的變化關(guān)系為Ep=mgR〔1—cosVtJ物體運動的過程中，電勢能隨時間的變化關(guān)系為Ep=mgR〔cosVt—1j4、帶電粒子在分離電場和磁場中的運動如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0X10—11kg、電荷量為q=+1.0X10—5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角9=60°，接著沿半徑方向進入一個垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，微粒射出磁場時的偏轉(zhuǎn)角也為9=60°。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板的長為L=R，圓形勻強磁場的半徑為R=10\；'3cm，重力忽略不計。求：帶電微粒經(jīng)加速電場后的速率；兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強度E； L-i勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小。 J5、帶電粒子在拼接場中的運動如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強電場,電場的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于x軸射入電場.質(zhì)點到達x軸上A點時，速度方向與x軸的夾角為中,A點與原點O的距離為d.接著，質(zhì)點進入磁場，并垂直于OC飛離磁場，不計重力影響.若OC與x軸的夾角也為中，求：粒子在磁場中運動速度的大小. q勻強電場的場強大小. E

洛倫茲力專題復(fù)習(xí)參考答案一、磁場對運動電荷的作用（一）考點體驗1、D 2、A 3、ABC4、AC（二）、題型突破1、 正電荷相等2、 （1）設(shè)質(zhì)子在磁場I和II中做圓周運動的軌道半徑分別為七和七，區(qū)域I中磁感應(yīng)強度為B'，由牛頓第二定律知mv2qvB=~r~①qvB'-mv2_.②r2質(zhì)子在兩區(qū)域運動的軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，質(zhì)子從A點出磁場I時的速度方向與OP的夾角為30°，故質(zhì)子在磁場I中軌跡的圓心角為。=60則^OpA為等邊三角形，OA=ri@r=0Asin30。④2由①②③④解得區(qū)域I中磁感應(yīng)強度為B'=2B。⑵Q點坐標(biāo)x=0Acos30°+r23、AD二、帶電粒子在復(fù)合場中的運動（一） 考點體驗1、D 2、BCD（二） 題型突破1、C 2、C 3、ACD4、（1）設(shè)帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1，根據(jù)動能定理得1qU1=mv22解得v1=、；‘2U'q=1.0X104m/sm（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運動水平方向上有：v1=LqE豎直方向上有：v2=at，a=

v2由幾何關(guān)系得tan。="v1聯(lián)立解得：E=2X103V/m設(shè)微粒進入磁場時的速度大小為v,則v1v==2.0X104m/scos9由運動的對稱性可知，入射速度的延長線過磁場區(qū)域的圓心，則出射速度的反向延長線也過磁場區(qū)域的圓心，微粒在磁場中的運動軌跡示意圖如圖所示，則軌跡半徑為r=Rtan60°=0.3mv2qvB=m—rmv得B=O0.13Tqr5、(1)質(zhì)點在磁場中的軌跡為一圓弧。由于質(zhì)點飛離磁場時，速度垂直于OC,故圓弧的圓心在OC上。依題意，質(zhì)點軌跡與x軸的交點為A，過A點作與A點的速度方向垂直的直線，與OC交于O'。由幾何關(guān)系知，AO'垂直于OC'，O'是圓弧的圓心。設(shè)圓弧的半徑為R，則有 A=dsi叫由洛化茲力公式和牛頓第二定律得八V2qvB=m-R ②將①式代入②式