【物理】2019届一轮复习人教版洛伦兹力的特点与应用学案

【物理】2019届一轮复习人教版洛伦兹力的特点与应用学案

‎ 洛伦兹力的特点与应用 高考频度：★★★☆☆‎ 难易程度：★★★☆☆‎ 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示，下列表述正确的是 A．M带正电，N带负电 B．M的速率大于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间 ‎【参考答案】B ‎【试题解析】由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A错误；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速度率大于N的速率，故B正确；洛伦兹力不做功，故C错误；粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，与粒子运动的速度无关，所以M的运行时间等于N的运行时间，故D错误。‎ ‎【知识补给】‎ 对洛伦兹力的理解 ‎（1）洛伦兹力的大小：F=qvBsin θ中的θ是粒子速度方向与磁感应强度方向的夹角。‎ 只有运动的电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷在磁场中不受洛伦兹力作用。‎ ‎（2）有关洛伦兹力的方向的立即 ‎①由于电荷有正负之分，故四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，即相当于电流的方向，所以运动方向相同时负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。‎ ‎②‎ 洛伦兹力的方向既与磁场的方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于速度与磁场所决定的平面。‎ ‎③洛伦兹力始终和粒子的运动方向垂直。‎ 如图所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点并在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时 A．摆球的动能不相同 B．摆球受到的磁场力相同 C．摆球受到的丝线的拉力相同 D．向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力 ‎（2018·江苏省姜堰中学高二下学期学业水平第三次模拟）下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和洛仑磁力方向之间的关系正确的是 A． B．‎ C． D．‎ ‎（2018·河南省滑县高三第一学期第二次联考）如图所示，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带负电的物块在水平外力F作用下沿粗糙水平面向右做匀加速直线运动，下列关于外力F随时间变化的图象可能正确的是 A． B． C． D．‎ 如图所示是一带电粒子垂直磁场方向进入磁场后的运动轨迹，已知磁场垂直纸面向内，则关于粒子的运动，下列说法中正确的是 A．如果是匀强磁场，且粒子运动过程中因受阻力影响，动能越来越小，则粒子一定是从b运动到a，且粒子带正电 B．如果是匀强磁场，且粒子运动过程中因受阻力影响，动能越来越小，则粒子一定是从a运动到b，且粒子带负电 C．如果是非匀强磁场，不考虑能量损失，则磁场的分布应是从左向右逐渐减弱 D．如果是非匀强磁场，不考虑能量损失，则磁场的分布应是从左向右逐渐增强 ‎（2018·安徽省六安二中河西校区高二第一学期高二年级第二次抽考）一个质量m的小滑块，带有q的电荷，放置在倾角的光滑斜面（斜面绝缘），斜面置于B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面。问：‎ ‎​‎ ‎（1）小滑块带何种电荷？‎ ‎（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？‎ ‎（3）该斜面的长度至少多长？‎ ‎【参考答案】‎ D 由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力做功，则小球机械能守恒，所以小球分别从左侧最高点和右侧最高点向最低点A运动且两次经过A 点时的动能相同，故A错误；由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，故B错误；由A选项可知，速度大小相等，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同，向左摆动通过A点时所受洛伦兹力的方向向上，，同理向右摆动时：，则向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力，故C错误，D正确。‎ ‎【点睛】本题考查带电粒子在磁场即重力场中的运动；要知道洛伦兹力不做功，所以根据机械能守恒定律来解题是突破口，同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同。‎ B A项：由左手定则可知，粒子所受洛伦兹力竖直向上，故A错误；B项：由左手定则可知，粒子所受洛伦兹力竖直向下，故B正确；C项：粒子速度方向与磁场方向平行，故不受洛伦兹力，故C错误；D项：粒子速度方向与磁场方向平行，故不受洛伦兹力，故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】本题考查了判断洛伦兹力的方向，应用左手定则即可正确解题，解题时要注意带电粒子所带电荷的正负，注意产生洛伦兹力的条件。‎ 3. D 4. AC ‎（1）小滑块带负电荷 （2） （3）1.2 m