【導讀】并且都與同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進入，并使四指。3．洛倫茲力的大小。1．利用左手定則判斷洛倫茲力的方向時，應(yīng)特別注意正、2．由于洛倫茲力始終與速度垂直，因此，它永不做功．。2．若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁。粒子在磁場中運動的時間t＝，其中θ為半徑繞過的圓。1．洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的作用力，而。培力是整個通電導體在磁場中受到的作用力，安培力是。導體中所有形成電流的定向移動電荷受到的洛倫茲力的。2．由安培力公式F＝BIL推導洛倫茲力表達式(磁場與導線方。這段導線中含有的運動電荷數(shù)為nLS. 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式。會受到洛倫茲力的作用．下列表述正確的是(). 向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂。感應(yīng)強度的方向，此時必須要考慮磁感應(yīng)強度方向不確。飛出，如圖8－2－7所示，于是

　　

【正文】 0B，即 E＝ v0B＝ B (2)半徑為 r的粒子，因電荷量與表面積成正比，其電荷量為 q＝ ( )2q0，其質(zhì)量 m＝ ( )3m0. 根據(jù)動能定理： Uq＝ mv2 所以 v＝ (3)由題意可知，只有 v＝ v0＝ 的粒子沿直線運動． 當 rr0時， vv0，此時有 qEqv0B， 即該粒子向上極板偏轉(zhuǎn)． 當 rr0時， vv0，此時有 qEqv0B， 即該粒子向下極板偏轉(zhuǎn)． [答案 ] 見課堂筆記 (1)帶電粒子在其他場力與磁場力作用下做直線運動，一般 是勻速直線運動． (2)重力不計的帶電粒子進入速度選擇器時，能否做勻速直 線運動與粒子的電性及質(zhì)量無關(guān) . (15分 )在場強為 B的水平勻強磁場中，一質(zhì)量為 m、帶電荷量為＋ q的小球在 O點靜止釋放，小球的運動曲線如圖 8－ 3－ 7所示．已知此曲線在最低點的曲率半徑為該點到x軸距離的 2倍，重力加速度為 ： 圖 8－ 3－ 7 (1)小球運動到任意位置 P(x， y)的速率 v； (2)小球在運動過程中第一次下降的最大距離 ym； (3)欲使小球沿 x軸正向做直線運動，可在該區(qū)域加一勻強電場，試分析加電場時，小球在什么位置，所加電場的場強為多少？方向如何？ [思路點撥 ] 分析該題時應(yīng)把握以下幾點： (1)求解小球的速率可根據(jù)動能定理； (2)小球下降的最大距離可由圓周運動分析； (3)小球做直線運動，可由小球的運動特征分析受力的特點． [解題樣板 ] (1)洛倫茲力不做功，由動能定理得 mgy＝ mv2 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ① (2分 ) 得 v＝ ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ② (2分 ) (2)設(shè)在最大距離 ym處的速率為 vm，根據(jù)圓周運動有 qvmB－ mg＝ m ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ③ (2分 ) 且由 ② 知 vm＝ ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ④ (1分 ) 由 ③④ 及 R＝ 2ym得 ym＝ ┄┄┄┄┄┄┄┄ ⑤ (2分 ) (3)當小球沿 x軸正向做直線運動時，小球受力平衡，由此可知，加電場時，小球應(yīng)在最低點． ┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) 且有 qvmB－ mg－ qE＝ 0┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ⑥ (2分 ) 解 ④⑤⑥ 得 E＝ ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 方向豎直向下． ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) [答案 ] (1) (2) (3)見解題樣板 此題前兩問是 2020年江蘇高考試題，解答時必須領(lǐng)會題設(shè)條件，選取合適的規(guī)律，第三問是在原題的基礎(chǔ)上進行了改造，考查粒子在復合場中做直線運動的條件．該題還可以進一步改造考查粒子做勻速圓周運動的條件． 1．帶正電的甲、乙、丙三個粒子 (不計重力 )分別以速度 v甲 、 v 乙 、 v丙 垂直射入電場和磁場相互垂直的復合場中，其軌跡如圖 8－ 3－ 8所示，則下列說法正確的是 ( ) A． v甲 v乙 v丙 B． v甲 v乙 v丙 C．甲的速度可能變大 D．丙的速度不一定變大 圖 8－ 3－ 8 解析： 由左手定則可判斷正電荷所受洛倫茲力向上，而所受的電場力向下，由運動軌跡可判斷 qv甲 BqE即 v甲 ，同理可得 v乙 ＝ ， v丙 ，所以 v甲 v乙 v丙 ，故 A正確，B錯；電場力對甲做負功，甲的速度一定減小，對丙做正功，丙的速度一定變大，故 C、 D錯誤． 答案： A 2． (2020廣東高考 )如圖 8－ 3－ 9所示是質(zhì)譜儀的 工作原理示意圖．帶電粒子被 加速電場加速后，進入速度選 擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交 的勻強磁場和勻強電場的強度 分別為 B和 S上有可讓粒 子通過的狹縫 P和記錄粒子位置的膠片 S下方有強度為 B0的勻強磁場．下列表述正確的是 ( ) 圖 8－ 3－ 9 A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C．能通過狹縫 P的帶電粒子的速率等于 E/B D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫 P，粒子的比荷越小 解析： 因同位素原子的化學性質(zhì)完全相同，無法用化學方 法進行分析，故質(zhì)譜儀就成為同位素分析的重要工具， A正 確．在速度選擇器中，帶電粒子所受電場力和洛倫茲力在粒 子沿直線運動時應(yīng)等大反向，結(jié)合左手定則可知 B正確．再 由 qE＝ qvB有 v＝ ， C正確．在勻強磁場 B0中 R＝ 所以 ， D錯誤． 答案： ABC 3．如圖 8－ 3－ 10所示，帶電粒子以 初速度 v0從 a點進入勻強磁場，運 動中經(jīng)過 b點， Oa＝ Ob，若撤去 磁場加一個與 y軸平行的勻強電 場，仍以 v0從 a點進入電場，粒子仍能通過 b點，那么電場強度 E與磁感應(yīng)強度 B之比 為 ( ) 圖 8－ 3－ 10 A． v0 B. C． 2v0 D. 解析： 設(shè) Oa＝ Ob＝ d，因為帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，所以圓周運動的半徑正好等于 d，即 r＝ ＝ d，得到 B＝ 如果換成勻強電場，水平方向以 v0做勻速直線運動，豎直方向沿 y軸負方向做勻加速運動，即 d＝ ( )2，得到 E＝ ，所以 ＝ 2v0，選項 C正確． 答案： C 4．如圖 8－ 3－ 11所示，一個帶正電 q的 帶電體處于垂直于紙面向里的勻強 磁場 B中，帶電體的質(zhì)量為 m，為了 使它對水平的絕緣面恰好沒有正壓力，則應(yīng)該 ( ) 圖 8－ 3－ 11 A．將磁感應(yīng)強度 B的值增大 B．使磁場以速率 v＝ 向上運動 C．使磁場以速率 v＝ 向右運動 D．使磁場以速率 v＝ 向左運動 解析： 本題考查洛倫茲力和受力平衡，這是 一道力學與磁場結(jié)合的試題．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向右運動，由平衡條件有 Bqv＝ mg， v＝ ，故正確答案為 D. 答案： D 5．在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中， 有一傾角為 θ、足夠長的光滑絕緣斜面， 磁感應(yīng)強度為 B，方向垂直于紙面向外， 電場方向豎直向上．有一質(zhì)量為 m、電 荷量為＋ q的小球靜止在斜面頂端，這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?，如圖 8－ 3－ 12所示，若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)豎直向下，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠？所用時間是多少？ 圖 8－ 3－ 12 解析： 設(shè)電場強度為 E，則電場反轉(zhuǎn)前： mg＝ qE，電場反轉(zhuǎn)后，小球先沿斜面向下做勻加速直線運動，到對斜面的正壓 力恰好為零時開始離開斜面，此時有： qvB＝ (mg＋ qE)cosθ， 小球在斜面上滑行的距離為： s＝ vt/2＝ at2/2， a＝ 2gsinθ， 聯(lián)立以上方程可得：滑行距離 s＝ m2gcos2θ/(q2B2sinθ)， 所用時間 t＝ mcotθ/(qB)． 答案： m2gcos2θ/(q2B2sinθ) mcotθ/(qB