高考物理一輪復習導學案：磁場對運動電荷（帶電體）的作用

磁場對運動電荷(帶電體)的作用任務一：推導F洛表達式并進行簡單應用課本導練一．洛倫茲力與安培力的關系1.設靜止導線中定向運動的帶電粒子的速度都是v，單位體積內的粒子數(shù)為n。圖中一段導線中的粒子數(shù)，這就是在時間t內通過橫截面S的粒子數(shù)。粒子數(shù)為；2.粒子的電荷量記為q，由此可以算出q與電流I的關系；3.寫出這段長為vt的導線所受的安培力F安；4.求出每個粒子所受的力，它等于洛倫茲力F洛。二．對洛倫茲力的理解和應用1．洛倫茲力的定義磁場對的作用力．2．洛倫茲力的大小(1)v∥B時，F(xiàn)＝；(2)v⊥B時，F(xiàn)＝；(3)v與B的夾角為θ時，F(xiàn)＝.3．洛倫茲力的方向(1)判定方法：左手定則，注意四指應指向電荷運動的方向或電荷運動的反方向；(2)方向特點：F⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于決定的平面．(注意B和v不一定垂直)討論展示例1如圖所示，M、N為兩根垂直紙面的平行長直導線，O為M、N連線中點，一電子沿過O點垂直紙面的直線向外射出，當兩導線同時通有如圖方向電流時，該電子將()A．向上偏轉 B．向下偏轉C．向左偏轉 D．向右偏轉例2如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線的中點，連線上a、b兩點關于O點對稱．導線中均通有大小相等、方向向上的電流．已知長直導線在周圍產生的磁場的磁感應強度B＝keq\f(I,r)，式中k是常數(shù)、I是導線中的電流、r為點到導線的距離．一帶正電的小球以初速度v0從a點出發(fā)在桌面上沿連線MN運動到b點．關于上述過程，下列說法正確的是()A．小球做勻速直線運動B．小球先做加速運動后做減速運動C．小球對桌面的壓力先減小后增大D．小球對桌面的壓力一直在減小任務二：分析洛倫茲力作用下帶電體的運動討論展示例3如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動。細桿處于水平方向垂直桿子的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，不計空氣阻力，重力加速度為g?，F(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，請討論以下問題：若，圓環(huán)做什么運動？若,圓環(huán)做什么運動？若,圓環(huán)做什么運動？提示：先進行受力分析，再列牛頓第二定律，最后判斷物體的加速度和速度如何變化例4如圖所示，兩個半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強磁場和勻強電場中，軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放，為軌道的最低點，則()A.兩小球到達軌道最低點的速度B.兩小球到達軌道最低點的速度C.小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間D.在磁場中小球能到達軌道的另一端，在電場中小球不能到達軌道的另一端任務三：通過物體的運動分析受力情況例5如圖所示，用絕緣輕絲線吊一質量為的帶電塑料小球在豎直平面內擺動，水平磁場垂直于小球擺動的平面，當小球自圖示位置擺到最低點時，懸線上的張力恰為零，若不計空氣阻力，重力加速度為，則小球自右側相同擺角處擺到最低點時懸線上的張力大小為（）A.mgB.2mgC.4mgD.6mg小結小測粗糙絕緣水平面上垂直穿過兩根長直導線，兩根導線中通有相同的電流，電流方向豎直向上。水平面上一帶正電滑塊靜止于兩導線連線的中垂線上，俯視圖如圖所示，某時刻給滑塊一初速度，滑塊沿中垂線向連線中點運動，滑塊始終未脫離水平面。則在運動過程中（）A．滑塊一定做曲線運動 B．滑塊可能做勻速直線運動C．滑塊的加速度一直增大 D．滑塊的速度一直減小2.如圖所示，一足夠長的絕緣細桿處于磁感應強度為B＝0.5T的勻強磁場中，桿與磁場垂直且與水平方向的夾角為θ＝37°.一質量為m＝0.1g、電荷量為q＝5×10－4C的帶正電圓環(huán)套在該絕緣細桿上，圓環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4.現(xiàn)將圓環(huán)從桿上的某一位置無初速度釋放．則下列判斷中正確的是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度g＝10m/s2)()圓環(huán)下滑過程中洛倫茲力始終做正功當圓環(huán)下滑的速度達到2.4m/s時，圓環(huán)與細桿之間的彈力為零圓環(huán)下滑過程中的最大加速度為6m/s2圓環(huán)下滑過程中的最大速度為9.2m/s3.如圖所示，物塊a帶正電，表面都涂有絕緣層的物塊b不帶電，兩物塊疊放在光滑水平地面上，空間存在垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用水平恒力F拉物塊b，兩物塊一起無相對滑動地沿地面加速向左運動，下列說法正確的是()A.物塊a受到的摩擦力變小 B.物塊b受到的摩擦力變大C.物塊b對地面的壓力變大 D.地面對物塊b的支持力變小4.如圖所示，足夠大的木板靜止在光滑水平面上，小木塊放置在木板的右端，木板和小木塊的質量均為1kg，小木塊帶的電荷量為+2C，木板不帶電，小木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.5，整個空間存在著方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為0.5T的勻強磁場；現(xiàn)對木板施加一個方向水平向右、大小為5N的恒力，g取10m/s2，則A．小木塊開始做勻加速運動，然后做加速度減小的加速運動，最后做勻速直線運動B．木板開始做勻加速運動，然后做加速度增大的加速運動，最后做勻加速運動C．小木塊和木板開始相對滑動時的木板的速度為5m/sD．木板最終的速度為10m/s5.如圖所示，一傳送帶與水平面成角傾斜放置，長度為，正沿順時針方向以的恒定速率勻速轉動?？臻g存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為，現(xiàn)將