20xx高二物理--第三章-第5節(jié)-運動電荷在磁場中受到的力-資料下載頁
2025-07-24 06:01本頁面
【正文】 [ 解析 ] (1) 微粒做勻速直線運動，所受合力必為零，微粒受重力 mg ，電場力 qE ，洛倫茲力 q v B ，由此可知，微粒帶正電，受力如圖所示， qE ＝ mg ， 則電場強度 E ＝mgq。 (2) 由于合力為零，則 q v B ＝ 2 mg ，所以 B ＝2 mgq v。 [ 答案 ] ( 1)mgq 正電 ( 2)2 mgq v 返回 2. 如圖 3 － 5 － 15 所示，勻強電場的方向豎直 向下，勻強磁場的方向垂直紙面向里，三 個油滴 a 、 b 、 c 帶有等量同種電荷，其中 a 靜止， b 向右做勻速運動， c 向左做勻速 運動，比較它們的重力 Ga、 Gb、 Gc間的關系，圖 3 － 5 － 15 正確的是 ( ) A. Ga最大 B. Gb最大 C. Gc最大 D. Gb最小 返回 解析： 由于 a 靜止， G a ＝ qE ，電場力向上，帶負電荷，由左手定則， b 受洛倫茲力豎直向下， G b ＋ q v b B ＝ qE ；由左手定則， c受洛倫茲力豎直向上， G c ＝ qE ＋ q v c B 。由此可知： G b ＜ G a ＜ G c 。 [ 答案 ] CD 返回 [ 例 3] 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，磁感應強度為 B ，方向垂直紙面向外，電場方向豎直向上，有一質量為 m 、帶電荷量為＋ q的小球靜止在斜面頂端，這時小球對斜面的正 圖 3 － 5 － 16 壓力恰好為零，如圖 3 － 5 － 16 所示。若迅速把電場方向反轉為豎直向下，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠？所用時間是多 少？ 返回 [ 思路點撥 ] 本題是帶電粒子受洛倫茲力與力學知識的綜合問題，在分析物體受力的基礎上，分清物理過程，根據(jù)隱含的臨界條件求解本題。 返回 [ 解析 ] 電場反轉前： mg ＝ qE 。 ① 電場反轉后，小球先沿斜面向下做勻加速直線運動，到對斜面壓力減為零時開始離開斜面，此時有： q v B ＝ ( mg ＋ qE ) c os θ ② 小球在斜面上滑行距離為 s ＝12v t ＝12at2③ a ＝ 2 g sin θ ④ 聯(lián)立 ①②③④ 得 s ＝m2g c os2θq2B2sin θ，所用時間為 t ＝mqB t an θ。 [ 答案 ] m 2 g c os 2 θq 2 B 2 sin θ mqB t an θ 返回 ( 1) 電荷只要處在電場中就一定受到電場力的作用。即電場力與電荷的運動狀態(tài)無關。 ( 2) 運動的電荷受洛倫茲力作用， F ＝ q v B 。當洛倫茲力是變 力時，力產(chǎn)生的效果比較復雜。解決此類問題要從受力分析入 手，查找臨界狀態(tài)，從而得出正確結論。 返回 若例 3 中空間只有垂直紙面向外的磁場，沒有豎直向上的 電場，則小球由靜止開始運動，在斜面上獲得的最大速度是多少？所用時間是多少？ 返回 解析： 由于洛倫茲力始終垂直于速度方向，故小球離開斜面前一直沿斜面做勻加速直線運動，當斜面彈力減為零時，小球將離開斜面，此時速度最大。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 點擊此圖片進入 “應用創(chuàng)新演練” （含課時）
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