20xx人教版高中物理选修3-1第3章5运动电荷在磁场中受到的力

20xx人教版高中物理选修3-1第3章5运动电荷在磁场中受到的力内容摘要：

• [特别提醒 ](1)电子、质子、 α粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用。 • (2)注意重力、电场力做功与路径无关，洛伦兹力始终和运动方向垂直，永不做功的特点。 五、洛仑兹力与现代科技 1 ． 速度选择器 (1) 平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 互相垂直，这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。 (2) 带电粒子能够匀速沿直线通过速度选择器时的速度是 v＝EB。 ( 见下图 ) [ 特别提醒 ] 只要带电粒子的速率满足 v ＝EB，即使 电性不． ． ．同．， 电荷不同． ． ． ．，也可沿直线穿出右侧小孔，而其他速率的粒子要么上偏，要么下偏，无法穿出。 因此利用这个装置可以用来选择某一速率的带电粒子。 • 2．磁流体发电机 • (1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能。 • (2)根据左手定则，如下图中的 B板是发电机正极。 • (3)磁流体发电机两极板间的距离为 d，等粒子体速度为 v，磁场磁感应强度为 B，则两极板间能达到的最大电势差 U＝ Bdv。 • 一种测量血管中血流速度的仪器原理图，如图所示，在动脉血管两侧分别安装电极并加磁场，设血管直径为 2mm，磁场的磁感应强感度为 ，电压表测出的电压为 V，则血流速度大小为_______ m/s。 • 答案： 解析： 血液中有正、负离子，当血液流动时，血液中的正负离子受到洛伦兹力，使血管上、下壁出现等量异号电荷，使血管内又形成一个电场，当离子所受电场力和洛伦兹力相等时，血液上、下两壁间形成稳定电场，存在稳定电压，血液在血管中匀速流动。 即 qE ＝ q v B ， qUd＝ q v B ， v ＝UBd＝ 10－ 3 2 10－ 3 m/s ＝ 3m/s。 考点题型设计 • 在下图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为 B，带电粒子的速率均为 v，带电荷量均为 q。 试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向。 •洛伦兹力的大小和方向 解析： (1) 因 v ⊥ B ，所以 F ＝ q v B ，方向与 v 垂直斜向上。 (2) v 与 B 夹角为 30176。 ，取 v 与 B 垂直分量， 故 F ＝ q v B s in30176。 ＝12q v B ，方向垂直纸面向里。 (3) 由于 v 与 B 平行，所以不受洛伦兹力。 (4) v 与 B 垂直，故 F ＝ q v B ，方向与 v 垂直斜向上。 答案： (1) q v B 垂直 v 向左上方 (2)12q v B 垂直纸面向里 (3) 不受洛伦兹力 (4) q v B 垂直 v 向左上方 • 点评： 在计算洛伦兹力的大小时，要注意 v应取与 B垂直的分量。 洛伦兹力的方向垂直于 v与 B所决定的平面。 • (哈尔滨六中 2020～ 2020学年高二下学期开学测试 )用细线和带电小球做成的摆，把它放置在某匀强磁场中，如图所示，在带电小球摆动的过程中，连续两次经过最低点时，相同的物理量是 (不计空气阻力 )( ) • A．小球受到的洛伦兹力 • B．摆线的张力 • C．小球的速度 • D．小球的动能 • 答案： D 解析： 设小球带正电，则小球向右摆到最低点时，洛伦兹力的方向向上，小球向左摆到最低点时，洛伦兹力的方向向下，故 A 错误；设摆球所带电量为 q ，摆线长为 r ，磁感应强度为 B ，在最低点时的速度为 v ，在摆动过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，所以到达最低点速度相等，小球。