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】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ⊥B→F＝BIL任意角θ →F＝qvBsin θ任意角θ →F＝BILsin θ特點(diǎn)不做功能做功聯(lián)系方向：都是用左手定則判斷本質(zhì)：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)【例2】 在圖中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，帶電粒子的速率均為v，所帶電荷量均為q。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。思路點(diǎn)撥： [解析] (1)因v⊥B，所以F＝qvB，方向與v垂直向左上方。(2)v與B的夾角為30176。，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。，F(xiàn)＝qvBsin 30176。＝qvB，方向垂直紙面向里。(3)由于v與B平行，所以不受洛倫茲力。(4)v與B垂直，F(xiàn)＝qvB，方向與v垂直向左上方。[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)?，F(xiàn)將該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍，則該帶電粒子受到的洛倫茲力( )A．變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一B．增大為原來(lái)的4倍C．減小為原來(lái)的一半D．增大為原來(lái)的2倍D [由洛倫茲力的公式F＝qvB可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍，帶電粒子受到的洛倫茲力也增大為原來(lái)的2倍。故選D。]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)。(1)洛倫茲力與重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力等都屬于性質(zhì)力，在研究電荷或帶電體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析時(shí)，不能漏掉洛倫茲力。(2)帶電體在磁場(chǎng)中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小隨之變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致壓力、摩擦力的變化，物體在變力作用下將做變加速運(yùn)動(dòng)?！纠?】 g的小物塊，帶有510－4 C的電荷量，放在傾角為30176。的絕緣光滑斜面上， T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示，物塊由靜止開(kāi)始下滑，滑到某一位置時(shí)，物塊開(kāi)始離開(kāi)斜面(設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，g＝10 m/s2)問(wèn)：(1)物塊帶電性質(zhì)如何？(2)物塊離開(kāi)斜面時(shí)的速度為多少？(3)物塊在斜面上滑行的最大距離是多少？思路點(diǎn)撥：①根據(jù)“離開(kāi)斜面”判斷洛倫茲力的方向進(jìn)而判斷電性。②根據(jù)受力特點(diǎn)分析“離開(kāi)斜面”的條件。③利用功能關(guān)系分析運(yùn)動(dòng)位移。[解析] (1)由左手定則可知物塊帶負(fù)電荷。(2)當(dāng)物塊離開(kāi)斜面時(shí)，物塊對(duì)斜面壓力為0，受力如圖所示，則qvB－mgcos 30176。＝0，解得v＝ m/s，方向沿斜
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