高中魯科版物理選修3-1學(xué)案：第6章-第2節(jié)-磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用-【含解析】(更新版)
【正文】 為F1，擺球加速度大小為a1；由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力大小為F2，擺球加速度大小為a2，則( )A．F1＞F2，a1＝a2 B．F1＜F2，a1＝a2C．F1＞F2，a1＞a2 D．F1＜F2，a1＜a2B [由于洛倫茲力不做功，所以從B和A到達(dá)C點(diǎn)的速度大小相等。[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．如圖所示，在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與半圓形軌道所在的平面垂直。[答案] (1)負(fù)電荷 (2) m/s 方向沿斜面向下 (3) m上例中，若滑塊帶正電荷，沿傾角為30176。②根據(jù)受力特點(diǎn)分析“離開斜面”的條件。[答案] (1)qvB 垂直v向左上方(2)qvB 垂直紙面向里(3)不受洛倫茲力(4)qvB 垂直v向左上方[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一帶電粒子沿著垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向運(yùn)動(dòng)。試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并指出洛倫茲力的方向。]洛倫茲力的大小1．洛倫茲力的大小(1)只有運(yùn)動(dòng)電荷受洛倫茲力，靜止電荷不受洛倫茲力。]洛倫茲力的方向1．洛倫茲力的方向：電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，由左手定則可知，洛倫茲力的方向既與磁場(chǎng)方向垂直，又與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，即洛倫茲力垂直于v和B兩者所決定的平面。(2)正電荷所受洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向相同。(2)條件：電荷在垂直于磁場(chǎng)方向上運(yùn)動(dòng)。(科學(xué)探究)2．知道洛倫茲力的定義，能計(jì)算洛倫茲力的大小，會(huì)判斷其方向。(4)當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷速度v與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向的夾角為θ時(shí)，洛倫茲力的大小為F＝qBvsin θ。 ()[提示] 電荷垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力最大。3．洛倫茲力的做功情況：由于洛倫茲力的方向總是與運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，洛倫茲力只改變電荷速度的方向，不改變速度的大小。其中θ＝0176。將v分解成垂直磁場(chǎng)的分量和平行磁場(chǎng)的分量，v⊥＝vsin 30176。]洛倫茲力對(duì)帶電體運(yùn)動(dòng)的影響洛倫茲力雖然對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，但因其大小的變化，也會(huì)對(duì)帶電體的運(yùn)動(dòng)造成一定的影響，分析問(wèn)題時(shí)要注意以下兩點(diǎn)。(2)當(dāng)物塊離開斜面時(shí)，物塊對(duì)斜面壓力為0，受力如圖所示，則qvB－mgcos 30176。加磁場(chǎng)后，多了洛倫茲力，方向垂直斜面向下，如圖所示，洛倫茲力不做功，但正壓力變大，摩擦力變大，Wf＜Wf′，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh－Wf′＝mv－0，所以v2＜v1。則選項(xiàng)D正確。當(dāng)由B運(yùn)動(dòng)到C時(shí)，受力分析如圖乙所示，F(xiàn)2－f洛－mg＝ma2。[答案] g 11
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