磁場對運(yùn)動電荷的作用力+導(dǎo)學(xué)案 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

高二物理導(dǎo)學(xué)案選擇性必修第二冊第一章安培力與洛倫茲力.2.1磁場對運(yùn)動電荷的作用力班級：姓名：學(xué)號：[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道什么是洛倫茲力，會用左手定則判斷洛倫茲力的方向.2.掌握洛倫茲力公式的推導(dǎo)過程，會計(jì)算洛倫茲力的大小.3.知道電視顯像管的基本構(gòu)造及工作的基本原理．【基礎(chǔ)知識梳理】一、洛倫茲力的方向和大小1．洛倫茲力(1)定義：____________在磁場中受到的力．(2)與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力是____________的宏觀表現(xiàn)．2．洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓________從掌心垂直進(jìn)入，并使________指向正電荷運(yùn)動的方向，這時(shí)________所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向．負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向________．3．洛倫茲力的大小(1)當(dāng)v與B成θ角時(shí)，F(xiàn)＝______________.(2)當(dāng)v⊥B時(shí)，F(xiàn)＝________.(3)當(dāng)v∥B時(shí)，F(xiàn)＝________.二、電子束的磁偏轉(zhuǎn)1．顯像管的構(gòu)造：如圖所示，由電子槍、_____________和熒光屏組成．2．顯像管的原理(1)電子槍發(fā)射______________．(2)電子束在磁場中________．(3)熒光屏被電子束撞擊時(shí)發(fā)光．3．掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強(qiáng)弱都在______________，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動．【典型例題】一、洛倫茲力的方向例1(2022·江蘇省宜興中學(xué)高二階段練習(xí))下列表示運(yùn)動電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向正確的是()二、洛倫茲力的大小例2(2021·常州市高二期中)如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，帶電粒子的速率為v，帶電荷量為q，下列帶電粒子所受洛倫茲力的大小和方向正確的是()A．圖甲為F洛＝qvB，方向與v垂直斜向上B．圖乙為F洛＝qvB，方向與v垂直斜向下C．圖丙為F洛＝qvB，方向垂直紙面向外D．圖丁為F洛＝qvB，方向垂直紙面向里三、電子束的磁偏轉(zhuǎn)例3顯像管的原理示意圖如圖所示，當(dāng)沒有磁場時(shí)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn)．安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)．設(shè)垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎较颍绻闺娮邮蛟跓晒馄辽系奈恢糜蒔點(diǎn)逐漸移動到Q點(diǎn)(P與Q點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相同)，下列磁場能夠使電子束發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是()四、帶電體在洛倫茲力作用下的運(yùn)動例4如圖所示，傾角為θ的粗糙絕緣斜面(足夠長)置于方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電滑塊由靜止釋放，下滑x距離后飛離斜面．已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．滑塊帶負(fù)電B．滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動C．滑塊離開斜面瞬間的速率為eq\f(mgcosθ,qB)D．滑塊克服摩擦力做的功為μmgxcosθ例5如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，有一足夠長的絕緣細(xì)棒OO′在豎直面內(nèi)垂直磁場方向放置，細(xì)棒與水平面間的夾角為α，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的圓環(huán)A套在OO′棒上，圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanα，重力加速度為g.現(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中：(1)圓環(huán)A的最大加速度為多大？加速度最大時(shí)的速度為多大？(2)圓環(huán)A能夠達(dá)到的最大速度為多大？1.2.1磁場對運(yùn)動電荷的作用力班級：姓名：學(xué)號：1．下列四幅圖關(guān)于各物理量方向間的關(guān)系中，正確的是()2.如圖所示，美國物理學(xué)家安德森在研究宇宙射線實(shí)驗(yàn)中，在云室里觀察到有一個(gè)粒子的徑跡和電子的徑跡彎曲程度相同，但彎曲方向相反，從而發(fā)現(xiàn)了正電子，獲得了諾貝爾物理學(xué)獎．云室中磁場方向可能是()A．垂直紙面向外 B．垂直紙面向里C．沿紙面向上 D．沿紙面向下3.如圖所示，電子槍射出的電子束進(jìn)入示波管，在示波管正下方有豎直放置的通電環(huán)形導(dǎo)線，則示波管中的電子束將()A．向上偏轉(zhuǎn) B．向下偏轉(zhuǎn)C．向紙外偏轉(zhuǎn) D．向紙里偏轉(zhuǎn)4．(2021·安慶一中測試)如圖所示，擺球上帶有負(fù)電的單擺，在一勻強(qiáng)磁場中擺動，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向里，擺球在A、B間擺動過程中，由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力大小為F1，擺球加速度大小為a1；由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力大小為F2，擺球加速度大小為a2，則A．F1>F2，a1＝a2 B．F1<F2，a1＝a2C．F1>F2，a1>a2 D．F1<F2，a1<a25.如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊(設(shè)a、b間無電荷轉(zhuǎn)移)，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對滑動地向左做加速運(yùn)動，則在加速運(yùn)動階段()A．a(chǎn)對b的壓力不變B．a(chǎn)對b的壓力變大C．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力變大D．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力不變6.(2021·西安市第八十三中學(xué)期中)足夠長的光滑絕緣槽，與水平方向的夾角分別為α和β(α<β)，如圖所示，加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，將質(zhì)量相等且?guī)У攘空⒇?fù)電荷的小球a和b，分別從兩斜面的頂端由靜止釋放(不考慮兩球之間的作用力)，關(guān)于兩球在槽上的運(yùn)動，下列說法不正確的是()A．在槽上a、b兩球都做勻加速直線運(yùn)動，aa>abB．在槽上a、b兩球都做變加速直線運(yùn)動，但總有aa>abC．a(chǎn)、b兩球沿直線運(yùn)動的最大位移分別為xa、xb，則xa<xbD．a(chǎn)、b兩球沿槽運(yùn)動的時(shí)間分別為ta、tb，則ta<tb7.如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱．導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流．已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝keq\f(I,r)，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線電流大小、r是點(diǎn)到導(dǎo)線的距離．一帶正電的小球以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動到b點(diǎn)．關(guān)于上述過程，下列說法正確的是()A．小球先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動B．小球做變加速直線運(yùn)動C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?．如圖所示，甲、乙是豎直面內(nèi)兩個(gè)相同的半圓形光滑軌道，M、N為兩軌道的最低點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場垂直于甲軌道平面，勻強(qiáng)電場平行于乙軌道平面，兩個(gè)完全相同的帶正電小球a、b分別從甲、乙兩軌道的右側(cè)最高點(diǎn)由靜止釋放，在它們第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是()A．a(chǎn)球下滑的時(shí)間比b球下滑時(shí)間長B．a(chǎn)、b兩球的機(jī)械能均不守恒C．a(chǎn)球到M點(diǎn)的速度小于b球到N點(diǎn)的速度D．a(chǎn)球?qū)點(diǎn)的壓力大于b球?qū)點(diǎn)的壓力9.質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球，用一長為l的絕緣細(xì)線懸掛在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示．現(xiàn)使小球位于能使懸線水平伸直的位置A，然后由靜止釋放，小球運(yùn)動的平面與磁場的方向垂直，小球第一次和第二次經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)懸線的拉力FT1和FT2分別為多大？(重力加速度為g)10.如圖所示，質(zhì)量為m＝1kg、電荷量為q＝5×10－2C的帶正電荷的小滑塊，從半徑為