運動電荷在磁場中受到的力

關于運動電荷在磁場中受到的力電流是如何形成的？思考磁場對通電導線（電流）有力的作用，而電流是電荷的定向運動形成的，由此你會想到了什么？磁場可能對運動電荷有力的作用。電荷的定向移動形成的第2頁,共91頁，2024年2月25日，星期天

從宇宙深處射來的帶電粒子為什么只在南北兩極形成神秘莫測的極光？第3頁,共91頁，2024年2月25日，星期天

電視機的內部顯像管中，電子槍射出的是一束細細的電子束，為什么整個屏幕都能發(fā)光？若在電視機附近放置一個很強的磁鐵，電視畫面將會出現(xiàn)顏色失真的現(xiàn)象，這又是為什么？第4頁,共91頁，2024年2月25日，星期天§3.5運動電荷在磁場中受到的力第5頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第8頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共91頁，2024年2月25日，星期天陰極射線管陰極陽極熒光屏狹縫

若在陰陽兩極間加上一高電壓，陰極中的熾熱的金屬絲發(fā)射出的電子束，將在熒光屏上激發(fā)出熒光。第10頁,共91頁，2024年2月25日，星期天演示實驗

實驗現(xiàn)象：沒有加磁場時，電子束直線前進；加了磁場后，電子束的運動徑跡發(fā)生彎曲。第11頁,共91頁，2024年2月25日，星期天當電子射線管的周圍不存在磁場時，電子的運動軌跡是直線當電子射線管的周圍存在磁場時，電子的運動軌跡是曲線磁場對運動電荷有力的作用結論實驗現(xiàn)象：第12頁,共91頁，2024年2月25日，星期天一、洛倫茲力1、運動電荷在磁場中受到的力稱為洛侖茲力.2.洛倫茲力與安培力的關系：

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力是安培力的微觀本質。第13頁,共91頁，2024年2月25日，星期天洛倫茲（1853—1928）洛倫茲，荷蘭物理學家，首先提出磁場對運動電荷有作用力的觀點。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學生塞曼共同獲得諾貝爾物理學獎。為紀念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。第14頁,共91頁，2024年2月25日，星期天猜想：能不能用左手定則來判定？推理：我們曾經(jīng)用左手定則判定安培力的方向。大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用左手定則判定洛倫茲力的方向。洛侖茲力F洛的方向如何確定？思考第15頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3、洛倫茲力的方向----左手定則v1、伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內，把手放入磁場中，讓磁感線穿過手心，使四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。2、如果運動的是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。FFv第16頁,共91頁，2024年2月25日，星期天洛倫茲力的方向：vF洛vF洛第17頁,共91頁，2024年2月25日，星期天SN

第18頁,共91頁，2024年2月25日，星期天NS下圖中電子束的偏轉方向？實驗驗證：實驗事實證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。第19頁,共91頁，2024年2月25日，星期天思考與討論如圖所示，若將電荷的運動方向和磁場的方向同時反向，則洛倫茲力的方向是不是也跟著反向？結論：當電荷的運動方向和磁場方向同時反向時，洛倫茲力方向不變。vF洛第20頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【典例1】(2010·蕪湖高二檢測)勻強磁場中一個運動的帶電粒子，受到洛倫茲力F的方向如圖所示，則該粒子所帶電性和運動方向可能是A．粒子帶負電，向下運動B．粒子帶正電，向左運動C．粒子帶負電，向上運動D．粒子帶正電，向右運動【思路點撥】應用左手定則判斷洛倫茲力的方向時，四指指向正電荷的運動方向，或指向負電荷運動的反方向.第22頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【標準解答】選A.據(jù)左手定則，讓磁感線穿過掌心，拇指指向F的方向，可判斷出四指向上，這樣存在兩種可能：粒子帶正電向上運動或粒子帶負電向下運動，故A正確，C錯誤；而粒子左右運動不受力，故B、D錯誤，正確答案是A.第23頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【變式訓練1】(2010·湛江高二檢測)如圖所示，一陰極射線管，左側不斷有電子射出，若在管的正下方放一通電直導線AB時，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下彎曲，則()A．導線中的電流從A到BB．導線中的電流從B到AC．若要使電子束的徑跡向上彎曲，可以改變AB中的電流方向來實現(xiàn)D．電子束的徑跡與AB中的電流方向無關第24頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選B、C.電子在通電直導線產(chǎn)生的磁場中運動，無論直導線中的電流方向如何，電子的運動速度都是和磁感應強度的方向垂直．根據(jù)左手定則，由于是負電荷，四指應指向左方，根據(jù)電子的偏轉方向可以確定磁感應強度的方向為垂直紙面向里．根據(jù)安培定則，導線中的電流方向為B到A．如果導線中的電流方向相反，則其產(chǎn)生磁場方向也相反，會影響到電子的偏轉方向，所以本題的正確選項是B、C．第25頁,共91頁，2024年2月25日，星期天1、下列各圖中帶電粒子剛剛進入磁場，試判斷這時粒子所受洛倫茲力的方向×××××××××+×××××××××VV+VVV+VFL+V垂直紙面向外垂直紙面向里+VFLFLFLFL=0FL=0課堂練習:第26頁,共91頁，2024年2月25日，星期天

【變式訓練2】為了研究某種放射源發(fā)出的未知射線，物理探究者把放射源置于勻強磁場中，射線分裂成a、b、c三束，請分析三束射線的電性。a：帶正電b：帶負電C：電中性第27頁,共91頁，2024年2月25日，星期天研究表明，洛倫茲力的大小與電荷的運動速度、磁場的強弱以及二者的方向有關。通電導線在磁場中所受的安培力就是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。思考與討論洛倫茲力的大小又與什么因素有關？第28頁,共91頁，2024年2月25日，星期天

？既然安培力是導體中所有運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。安培力大小等于各個帶電粒子所受洛倫茲力的合力。我們如何由F＝BIL推導出單個粒子所受洛倫茲力的大小公式？說說你的大致思路。vF洛倫茲力大小的推導：第29頁,共91頁，2024年2月25日，星期天s

若導體單位體積內有n個帶電粒子，粒子的電荷量為q，定向移動速度為v，導體橫截面積為S，則導體中電流為導體長度為L，則導體中帶電粒子個數(shù)為

若把上述導體垂直放入磁感強度為B的勻強磁場中，安培力大小等于各個帶點粒子所受洛倫茲力的合力，則每個粒子所受洛倫茲力大小為vLIS

I=nqvSN=nSL(vB)第30頁,共91頁，2024年2月25日，星期天洛侖茲力的特點1、洛倫茲力的大?。海?）v∥B，F(xiàn)洛=0；（2）v⊥B，F(xiàn)洛=qvB2、洛倫茲力的方向：F洛⊥BF洛⊥vF洛⊥v、B平面3、洛倫茲力的效果：只改變運動電荷速度的方向，不改變運動電荷速度的大小。重要結論：洛倫茲力永遠不做功?。?）v與B成θ時，F(xiàn)洛=qvBsinθv⊥v∥第31頁,共91頁，2024年2月25日，星期天小結1、洛倫茲力：運動電荷在磁場中受到的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2、洛倫茲力方向的判斷：左手定則F⊥V，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥V、B

所在的平面負電荷的方向與正電荷的相反3、洛倫茲力的大?。篤B第32頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第34頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第35頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共91頁，2024年2月25日，星期天

電荷在電場中一定要受到電場力的作用運動電荷在磁場中不一定要受到洛倫茲力的作用電場力F=qE洛倫茲力F=qvB電場力方向與電場方向平行洛倫茲力方向與磁場方向垂直電場力對運動的電荷不一定做功洛倫茲力對運動的電荷一定不做功思考與討論

你能指出電場和磁場對電荷作用力的不同嗎？1、大小的不同：2、方向的不同：3、作用關系的不同：4、做功的不同：第37頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【典例2】(2009·廣東高考)如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強度為B的勻強磁場中.質量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑.在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到達地面時的動能與B的大小無關C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D.B很大時，滑塊可能靜止于斜面上第38頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【思路點撥】求解此題應把握以下三點：第39頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【標準解答】選C.據(jù)左手定則可知，滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力，C對.隨著滑塊速度的變化，洛倫茲力大小變化，它對斜面的壓力大小發(fā)生變化，故滑塊受到的摩擦力大小變化，A錯.B越大，滑塊受到的洛倫茲力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，據(jù)動能定理，滑塊到達地面時的動能就越小，B錯.由于開始時滑塊不受洛倫茲力就能下滑，故B再大，滑塊也不可能靜止在斜面上，D錯.第40頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【變式訓練3】(2010·臺州高二檢測)質量為0.1g的小物塊，帶有5×10-4C的電荷量，放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上，整個斜面置于0.5T的勻強磁場中，磁場方向如圖所示，物塊由靜止開始下滑，滑到某一位置時，物塊開始離開斜面(設斜面足夠長，g=10m/s2)問：(1)物塊帶電性質？(2)物塊離開斜面時的速度為多少？(3)物塊在斜面上滑行的最大距離是多少？第41頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】(1)由左手定則可知物塊帶負電荷.(2)當物塊離開斜面時，物塊對斜面壓力為0，受力如圖所示，則：qvB-mgcos30°=0,解得v=3.46m/s.(3)由動能定理得：mgsin30°·L=mv2,解得物塊在斜面上滑行的最大距離L=1.2m.第42頁,共91頁，2024年2月25日，星期天電視顯像管的工作原理

電視顯像管應用了電子束在磁場中的偏轉原理。電子束射向熒光屏就能發(fā)光，一束電子束只能使熒光屏上的一個點發(fā)光，而通過偏轉線圈中磁場的偏轉就可以使整個熒光屏發(fā)光。第43頁,共91頁，2024年2月25日，星期天顯像管的工作原理

1、電子束是怎樣實現(xiàn)偏轉的？思考與討論2、在圖2.4－3中，如圖所示（1）要是電子打在A點，偏轉磁場應該沿什么方向？（2）要是電子打在B點，偏轉磁場應該沿什么方向？（3）要是電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點移動，偏轉磁場應該怎樣變化？3、電子打在熒光屏上只能有一個亮點，為什么整個熒光屏都能發(fā)光能？第44頁,共91頁，2024年2月25日，星期天電視顯像管中的掃描

在電視顯像管的偏轉區(qū)中存在水平方向和豎直方向強弱和方向都在不斷變化的偏轉磁場，于是，電子槍發(fā)出的電子束在熒光屏上的發(fā)光點不斷移動，對圖像進行掃描，掃描的路線如圖所示，從a開始，逐行進行，直到b，且每秒要進行50場掃描，結果，我們就感覺到熒光屏上整個都發(fā)光了。第45頁,共91頁，2024年2月25日，星期天太陽磁暴地磁場的磁層分布圖第46頁,共91頁，2024年2月25日，星期天宇宙射線

從太陽或其他星體上，時刻都有大量的高能粒子流放出，稱為宇宙射線。這些高能粒子流若都到達地球，將對地球上的生物帶來危害。但由于地球周圍存在磁場，在洛倫茲力的作用下，改變了宇宙射線中帶電粒子的運動方向，從而對宇宙射線起了一定的阻擋作用。第47頁,共91頁，2024年2月25日，星期天宇宙射線第48頁,共91頁，2024年2月25日，星期天1.(2010·廣州高二檢測)下列哪種力是洛倫茲力()A．電荷間的相互作用力B．電場對電荷的作用力C．磁鐵對電流的作用力D．磁場對運動電荷的作用力【解析】選D.電荷間的相互作用力是庫侖力，電場對電荷的作用力是庫侖力，磁鐵對電流的作用力是安培力，磁場對運動電荷的作用力是洛倫茲力，選D.課堂訓練第49頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2．(2010·揭陽高二檢測)以下關于洛倫茲力的各種說法中正確的是()A．電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用B．運動的電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用C．洛倫茲力對電荷永遠不做功D．洛倫茲力的方向總是垂直于磁場方向和電荷速度方向所構成的平面第50頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選C、D.靜止的電荷不受洛倫茲力作用，運動方向與磁感應強度方向平行時，不受洛倫茲力，A、B錯，由左手定則知道洛倫茲力的方向總是垂直于磁場方向和電荷速度方向所構成的平面，所以洛倫茲力永遠不做功，C、D對.第51頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.如圖所示，從電子射線管的陰極A(與電源的負極相連)發(fā)射出的電子束經(jīng)過圖示的磁場時由于受到洛倫茲力的作用，電子束將_________.(選填“向上”、“向下”或“不”)偏轉.第52頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】蹄形磁鐵(外部)的磁感線從N極指向S極，從電子射線管的陰極A(與電源的負極相連)發(fā)射出的電子束由A到B的過程中，依據(jù)左手定則，四指指向電子運動的相反方向，磁感線從掌心穿過，可以判斷電子所受洛倫茲力方向向下，電子束向下偏轉.答案:向下第53頁,共91頁，2024年2月25日，星期天4.(2010·平遙高二檢測)對陰極射線管的認識，下列說法錯誤的是()A．陰極射線管是用來觀察電子束運動軌跡的裝置B．借助陰極射線管我們可以看到每個電子的運動軌跡C．陰極射線管內部抽成真空D．陰極射線管工作時，它的陰極和陽極之間存在強電場第54頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選B.陰極射線管是用來觀察電子束運動軌跡的裝置,陰極射線管內部抽成真空，陰極射線管工作時，它的陰極產(chǎn)生電子，陰極和陽極之間存在強電場用來加速電子，運動的電子周圍加上垂直于運動方向的磁場后，受到洛倫茲力，而發(fā)生偏轉，借助陰極射線管我們可以看到整束電子的運動軌跡，但是看不到某個電子的運動軌跡，A、C、D正確，B錯.第55頁,共91頁，2024年2月25日，星期天5.(2010·杭州高二檢測)每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來，地磁場可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向，使它們不能到達地面，這對地球上的生命有十分重要的意義.假設有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來,在地磁場的作用下,它將()A.向東偏轉B.向南偏轉C.向西偏轉D.向北偏轉第56頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選A.赤道附近的地磁場方向水平向北,一個帶正電的射線粒子豎直向下運動時,據(jù)左手定則可以確定,它受到水平向東的洛倫茲力,故它向東偏轉,A正確.第57頁,共91頁，2024年2月25日，星期天6.(2010·西安高二檢測)關于洛倫茲力，下列說法正確的是()A．帶電粒子在磁場中一定會受到洛倫茲力的作用B．若帶電粒子在某點受到洛倫茲力的作用，則該點的磁感應強度一定不為零C．洛倫茲力不會改變運動電荷的速度D．僅受洛倫茲力作用(重力不計)的運動電荷的動能一定不改變第58頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選B、D.由左手定則可知洛倫茲力方向時刻與速度方向垂直，所以永遠不做功，不會改變速度大小，但是會改變速度方向，Ｃ錯，Ｄ對，靜止的帶電粒子或運動方向平行于磁感應強度方向的粒子不受洛倫茲力，Ａ錯，受到洛倫茲力作用說明處在磁場中，磁感應強度不等于０，Ｂ對.第59頁,共91頁，2024年2月25日，星期天7.(2010·宿遷高二檢測)在以下幾幅圖中，洛倫茲力的方向判斷不正確的是()第60頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選C.由左手定則可知，四指指向正電荷的運動方向或負電荷的運動的反方向，讓磁感線從掌心穿過，大拇指指向所受洛倫茲力的方向，A、B、D正確，電荷運動方向平行于磁感應強度方向時，洛倫茲力為0，C錯.第61頁,共91頁，2024年2月25日，星期天試證明：帶電粒子具有速度時，才能沿著圖示虛線路徑通過這個速度選擇器?！菊n堂練習】：××××××××v

速度選擇器8.（課本98頁第三題）在如圖所示的平行板器件中，電場強度E和磁感應強度B相互垂直。具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉的情況不同。這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器。第62頁,共91頁，2024年2月25日，星期天對速度選擇器的說明：1、與帶電粒子的正、負、電荷量的多少無關，只要滿足v=E/B就能通過。2、對進入的方向有要求3、電場、磁場同時反向，仍能使用第63頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（2）若A、B兩板相距為d，板間的磁場按勻強磁場處理，磁感應強度為B，等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場，該發(fā)電機的電動勢是多大？(提示：復習第二章第二節(jié)電動勢的有關知識。)9、（課本98頁第4題）如圖所示，磁流體發(fā)電機是一項新興技術，它可以把物體的內能直接轉化為電能。平行金屬板A、B之間有一個很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把A、B和用電器連接，A、B就是一個直流電源的兩個電極。（1）圖中A、B板哪一個是發(fā)電機的正極。NSNSNSNS第64頁,共91頁，2024年2月25日，星期天1.(2010·紹興高二檢測)(5分)關于運動電荷在磁場中受到的力，下列說法中正確的是()A．運動電荷在磁感應強度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B．運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感應強度一定為零C．洛倫茲力不改變帶電粒子的速度D．運動電荷受到洛倫茲力時，電荷的運動方向與磁場方向不可能平行課下訓練第65頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選D.在磁感應強度不為零的地方，運動電荷速度方向與磁感應強度方向平行時，不受洛倫茲力，A、B錯，洛倫茲力與速度垂直，不改變速度大小，但會改變速度方向，C錯，運動電荷受到洛倫茲力時，電荷的運動方向與磁場方向不可能平行，D對.第66頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.(2010·蘭州高二檢測)(5分)蘭州市在無風的時候，雨滴是豎直下落的，若雨滴帶正電，則它的下落方向將偏向()A．東方B．西方C．南方D．北方【解析】選A.中國蘭州處在地球的北半球，地磁場的方向由南向北斜向下，由左手定則可以判定，當帶正電的雨滴豎直下落時，所受洛倫茲力方向向東，A對.第67頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.(2010·福建師大附中高二檢測)(5分)如圖所示,一個帶正電的物體,從固定的粗糙斜面頂端沿斜面滑到底端時的速度為v,若加上一個垂直紙面向外的勻強磁場,則物體沿斜面滑到底端時的速度()A.變小B.變大C.不變D.不能確定【解析】選B.加上勻強磁場后,物體向下運動時受到一個垂直斜面向上的洛倫茲力,物體對斜面的壓力變小,所受摩擦力變小,克服摩擦力做功減少,由動能定理知,加上磁場后,物體到達斜面底端時的動能變大,速度變大,B正確.第68頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第69頁,共91頁，2024年2月25日，星期天4.(2009·廣東高考)帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是()A.洛倫茲力對帶電粒子做功B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C.洛倫茲力的大小與速度無關D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向【解析】選B.帶電粒子在磁場中受到的洛倫茲力始終與其運動方向垂直，故洛倫茲力不會對帶電粒子做功，即不改變帶電粒子的動能，或不改變帶電粒子的速度大小，只改變其速度方向，A、D錯，B對.據(jù)F=qvB知,洛倫茲力大小與帶電粒子的速度大小有關，C錯.第70頁,共91頁，2024年2月25日，星期天5.(2009·南京高二檢測)以下說法正確的是()A.電荷處于磁場中一定受到洛倫茲力B.運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力C.洛倫茲力對運動電荷一定不做功D.洛倫茲力可以改變運動電荷的速度大小【解析】選C.只有運動電荷的速度方向與磁場不平行時，運動電荷才會受到洛倫茲力的作用，且洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，對運動電荷永不做功，故A、B、D錯誤，C正確.第71頁,共91頁，2024年2月25日，星期天6.關于帶電粒子所受洛倫茲力F、磁感應強度B和粒子速度v三者方向之間的關系，下列說法正確的是()A.F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【解析】選B.本題考查公式F=qvB中各物理量的關系.由左手定則可知F⊥B,F⊥v,B與v可以不垂直,故B正確，A、C、D錯誤.第72頁,共91頁，2024年2月25日，星期天7.如圖所示為電視機顯像管偏轉線圈的示意圖,當線圈通以圖示的直流電時,一束沿著管頸軸線射向紙內的電子將()A.向上偏轉B.向下偏轉C.向左偏轉D.向右偏轉第73頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選D.據(jù)安培定則可知,兩組線圈的N極均在上方,S極在下方,故偏轉線圈在管頸內軸線處形成豎直向下的磁場,再據(jù)電子的運動方向和左手定則可確定運動的電子向右發(fā)生偏轉,故A、B、C錯，D對.第74頁,共91頁，2024年2月25日，星期天8.(5分)如圖所示，一個帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度為B，若小帶電體的質量為m，為了使它對水平絕緣面正好無壓力，應該()A．使B的數(shù)值增大B．使磁場以速率，向上移動C．使磁場以速率，向右移動D．使磁場以速率，向左移動第75頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選D.為使小球對平面無壓力，則應使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力，磁場不動而只增大B，靜止電荷在磁場里不受洛倫茲力，故A不可能；磁場向上移動相當于電荷向下運動，受洛倫茲力向右，不可能平衡重力；磁場以v向右移動，等同于電荷以速率v向左運動，此時洛倫茲力向下，也不可能平衡重力.故B、C也不對；磁場以v向左移動，等同于電荷以速率v向右運動，此時洛倫茲力向上.當qvB＝mg時，帶電體對絕緣水平面無壓力，則，選項D正確.第76頁,共91頁，2024年2月25日，星期天9.(10分)一初速度為零的質子,經(jīng)過電壓為1880V的電場加速后,垂直進入磁感應強度為5.0×10-4T的勻強磁場中,質子受到的洛倫茲力多大?(質子質量m=1.67×10-27kg,g=10m/s2)【解析】質子的初速度為零,由動能定理,則有Uq=mv2可得質子進入勻強磁場時的速率v==6.0×105m/s由于質子是垂直進入磁場的,按照洛倫茲力的計算公式可以得到F=qvB=1.6×10-19×6.0×105×5.0×10-4N=4.8×10-17N.答案:4.8×10-17N第77頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【思維拓展】10.(5分)如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲乙疊放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用一水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動，在加速運動階段()A．甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B．甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C．甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變D．乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小第78頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選B.選擇兩個物體為整體，受到重力、支持力、拉力、摩擦力和洛倫茲力作用，加速運動中，隨著速度的增大，洛倫茲力增大，地面的摩擦力增大，所以合外力以及加速度越來越小，再隔離分析甲，受重力、支持力和摩擦力作用，合外力大小等于摩擦力的大小，由牛頓第二定律可知，兩物體間摩擦力逐漸變小，B對，A、C、D錯.第79頁,共91頁，2024年2月25日，星期天11.(5分)如圖所示，勻強電場的方向豎直向上，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，正確的是()A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小第80頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】選B.由于a靜止,Ga=qE,電場力向上,帶正電荷，由左手定則可知,b受洛倫茲力方向向上,Gb=qE+qvB；c受洛倫茲力方向向下,Gc+qvB=qE,由此可知,Gb>Ga>Gc,故B正確.第81頁,共91頁，2024年2月25日，星期天12.(10分)如圖所示，套在很長的絕緣直棒上的小球，其質量為m、帶電荷量為+q，小球可在棒上滑動，將此棒豎直放在正交的勻強電場和勻強磁場中，電場強度是E，磁感應強度是B，小球與棒的動摩擦因數(shù)為μ，求小球由靜止沿棒下落到具有最大加速度時的速度和所能達到的最大速度.第82頁,共91頁，2024年2月25日，星期天【解析】小球向下運動時,洛倫茲力水平向右,電場力水平向左,當此二力平衡時,小球的加速度最大,設此時速度為v,則qvB=qE,故當mg=μN時，小球達到最大速度vm.其中N=qvmB-qE所以mg=μ(qvmB-qE)答案:

第83頁,共91頁，2024年2月25日，星期天

1、帶電量為＋q的粒子，在勻強磁場中運動，下面說法正確的是（）

A、只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就相同

B、如果把＋q改為－q，且速度反向大小不變，則所受的洛倫茲力大小、方向均不變

C、只要帶電粒子在磁