20xx高二物理--第三章-第5節(jié)-運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力(更新版)
【正文】 a ＜ G c 。 返回 1. 如圖 3 － 5 － 13 所示，一個(gè)帶正電 q 的帶 電體處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 中，帶電體的質(zhì)量為 m ，為了使它對(duì)水平 的絕緣面恰好沒(méi)有正壓力，則應(yīng)該 ( ) 圖 3 － 5 － 13 A. 將磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的值增大 B. 使磁場(chǎng)以速率 v ＝mgqB向上運(yùn)動(dòng) C. 使磁場(chǎng)以速率 v ＝mgqB向右運(yùn)動(dòng) D. 使磁場(chǎng)以速率 v ＝mgqB向左運(yùn)動(dòng) 返回 解析： 根據(jù)受力平衡，物體受重力與洛倫茲力的作用，兩者等大反 向，如圖所示，再由左手定則判斷可知此帶電體必相對(duì)磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng)，由平衡條件 有Bqv ＝ mg ， v ＝mgBq，故正 確答案為 D 。 ＝12q v B 。 返回 4. 如圖 3 － 5 － 11 所示的正交電場(chǎng)和磁場(chǎng) 中，有一粒子沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方 向飛入其中，并沿直線運(yùn)動(dòng) ( 不考慮重力 作用 ) ，則此粒子 ( ) 圖 3 － 5 － 11 A. 一定帶正電 B. 一定帶負(fù)電 C. 可能帶正電或負(fù)電，也可能不帶電 D. 一定不帶電 返回 解析： 帶電粒子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力，在磁場(chǎng)中受洛倫茲力，而帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電場(chǎng)力方向及洛倫茲力方向判定，可知兩力必反向且與運(yùn)動(dòng)速度垂直，故無(wú)法判斷是何種帶電粒子，即正電、負(fù)電、不帶電粒子都滿足題設(shè)條件，故正確答案為 C 。 返回 霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)。在 作用下，電子束在熒光屏上掃描。 返回 [ 特別提醒 ] ( 1) 盡管安培力是自由電荷定向移動(dòng)時(shí)受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但不能認(rèn)為安培力就簡(jiǎn)單地等于所有定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當(dāng)導(dǎo)體靜止時(shí)才能這樣認(rèn)為。 ( 2) 電荷運(yùn)動(dòng)的方向 v 和 B 不一定垂直，但洛倫茲力一定垂直 于 磁感應(yīng)強(qiáng)度和速度方向。 ① 沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)電子束是一條 。 2. 洛倫茲力的大小為 F ＝ q v B s in θ ，其中 θ 為電荷 運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向 。 答案： 見(jiàn)解析 返回 [ 自學(xué)教材 ] ( 1) 電荷量為 q 的粒子以速度 v 運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 ，則 F ＝ 。 答案： 10－ 17 N 返回 1. 結(jié)構(gòu) 如圖 3 － 5 － 4 所示為電視顯像管的原理示意圖 ( 俯視圖 ) 。電子相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向是垂直紙面向里，根據(jù)左手定則可判定只有選項(xiàng) D 正確。需要十分注意的是 A 側(cè)面會(huì)聚集正電荷，從而造成 A 板電勢(shì)比 A ′ 板的電勢(shì)高，由 U ＝ kIBd可得 B ＝UdkI，這也是一種測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的方法。 圖 3－ 5－ 12 返回 [ 思路點(diǎn)撥 ] 應(yīng)用左手定則判斷洛倫茲力方向，根據(jù)公式 F＝ q v ⊥ B 求洛倫茲力大小。 (4) v 與 B 垂直， F ＝ q v B ，方向與 v 垂直向左上方。 ( 2) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。 返回 [ 解析 ] 電場(chǎng)反轉(zhuǎn)前： mg ＝ qE 。即： q v B ＝ mg c os θ 則 v ＝mg c os θqB 又 mg sin θ ＝ ma v ＝ at 則 t ＝mqB t anθ 答案： mg c os θqB mqB t anθ 返回 點(diǎn)擊此圖片進(jìn)入 “應(yīng)用創(chuàng)新演練” （含課時(shí)）
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