20xx人教版高中物理選修3-1第3章5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力(完整版)
【正文】 子正垂直于地面向赤道射來(lái)，在地磁場(chǎng)的作用下，它的偏轉(zhuǎn)方向和所受洛倫茲力的大小，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ? A．向西偏轉(zhuǎn)，不變 B．向南偏轉(zhuǎn)，不變 ? C．向北偏轉(zhuǎn)，減小 D．向東偏轉(zhuǎn)，增大 ? 答案： D ? 解析： 地球表面地磁場(chǎng)的方向由南向北，宇宙射線帶電，根據(jù)左手定則可判定，射線自赤道上空豎直下落過(guò)程中所受洛倫茲力方向向東，所以向東偏轉(zhuǎn)，越靠近地球磁場(chǎng)越強(qiáng)，所受的洛倫茲力越大，選項(xiàng) D正確。 發(fā)射電子 偏轉(zhuǎn) 不斷變化 兩對(duì)線圈 重點(diǎn)難點(diǎn)突破 ? 一、洛倫茲力的方向 ? 1． 決定洛倫茲力方向的三個(gè)因素 ? 電荷的電性 (正、負(fù) )，速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向 __________。 物理 路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索 人教版 震撼人心的極光 知識(shí)自主梳理 ?洛倫茲力的方向和大小 ? ? __________在磁場(chǎng)中所受的力。 ? (3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。但無(wú)論怎樣變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運(yùn)動(dòng)方向，不改變電荷速度大小。 ? (2)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合。 ( 見(jiàn)下圖 ) [ 特別提醒 ] 只要帶電粒子的速率滿足 v ＝EB，即使 電性不． ． ．同．， 電荷不同． ． ． ．，也可沿直線穿出右側(cè)小孔，而其他速率的粒子要么上偏，要么下偏，無(wú)法穿出。 考點(diǎn)題型設(shè)計(jì) ? 在下圖所示的各圖中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為 B，帶電粒子的速率均為 v，帶電荷量均為 q。 答案： (1) q v B 垂直 v 向左上方 (2)12q v B 垂直紙面向里 (3) 不受洛倫茲力 (4) q v B 垂直 v 向左上方 ? 點(diǎn)評(píng)： 在計(jì)算洛倫茲力的大小時(shí)，要注意 v應(yīng)取與 B垂直的分量。電離氣體以速率 v＝ 1100m/s沿極板射入，極板間電離氣體等效內(nèi)阻 r＝ ，試求此發(fā)電機(jī)的最大輸出功率為多大？ ?洛倫茲力與現(xiàn)代科技 解析： S 斷開(kāi)時(shí)，由離子受力平衡可得 q v B ＝ qE ＝ qU / d ，所以板間電壓為 U ＝ B v d 此發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為 E 源 ＝ U ＝ B v d ＝ 1 100 ＝ 220V 當(dāng)可變電阻調(diào)到 R ＝ r ＝ 時(shí)，電源的輸出功 率最大，最大輸出功率為 Pm a x＝ E2源 /(4 r ) ＝ 2202/(4 )W ＝ 1 21k W 。其中重力和電場(chǎng)力是恒力，而洛倫茲力的大小與小 球的速度大小成正比，若小球做的是變速運(yùn)動(dòng)，那么洛倫茲力也是變力，小球的合外力方向也要改變，這與題意不符，所以小球在復(fù)合場(chǎng)中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) A 正確； 根據(jù)小球的平衡條件可得： q v B ＝ mg ， qE ＝ 2 mg ，又 v2＝ 2 gh ，聯(lián)立以上各式解得磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝m 2 gh2 qh，電場(chǎng)強(qiáng)度E ＝2 mgq， B 正確；若換成帶正電的小球，則電場(chǎng)力和洛倫茲力同時(shí)反向，合力不可能為零， C 項(xiàng)錯(cuò)誤；若要使小球沿直線通過(guò)復(fù)合場(chǎng)，小球的合力一定為零， 所以一定要滿足 B ＝m 2 gh2 qh和 E ＝2 mgq，若同時(shí)改變小球的比荷與初始下落高度h ，以上兩個(gè)式子不能同時(shí)滿足，所以選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。若用 Q 表示污水流量 ( 單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積 ) ，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ? A．若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢(shì)高 ? B．前表面的電勢(shì)一定低于后表面的電勢(shì)，與哪種離子多無(wú)關(guān) ? C．污水中離子濃度越高，電
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