《探究洛倫茲力 滬科選修》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《探究洛倫茲力 滬科選修（48頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、會計(jì)學(xué)1探究洛倫茲力探究洛倫茲力 滬科選修滬科選修(1)(1)判判判判定定定定負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)電電電電荷荷荷荷運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動所所所所受受受受洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力的方向，應(yīng)的方向，應(yīng)的方向，應(yīng)的方向，應(yīng)使使使使四四四四指指指指指指指指向向向向負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)電電電電荷荷荷荷運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動的的的的_方向方向方向方向(2)(2)洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力的的的的方方方方向向向向總總總總是是是是既既既既垂垂垂垂直直直直于于于于電荷電荷電荷電荷_又又又又垂垂垂垂直直直直于于于于_，即總是垂直即總是垂直即總是垂直即總是垂直于于于于_所所所所決決決決定定定定的的的的平平平平面面面面但在這個(gè)平但在這個(gè)平

2、但在這個(gè)平但在這個(gè)平面面面面內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)電電電電荷荷荷荷運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動方方方方向向向向和和和和磁磁磁磁場場場場方方方方向向向向卻卻卻卻不不不不一定垂直一定垂直一定垂直一定垂直,當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)電電電電荷荷荷荷運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動方方方方向向向向與與與與磁磁磁磁場場場場方方方方向向向向不不不不垂垂垂垂直直直直時(shí)，時(shí)，時(shí)，時(shí)，相反相反運(yùn)動方向運(yùn)動方向磁場方向磁場方向速度和磁場速度和磁場第第2頁頁/共共49頁頁應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)用用用用左左左左手手手手定定定定則則則則不不不不可可可可能能能能使使使使四四四四指指指指指指指指向向向向電電電電荷運(yùn)動方荷運(yùn)動方荷運(yùn)動方荷運(yùn)動方向向向向的的的的同同同同時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)讓讓讓讓磁磁磁磁感感感

3、感線線線線垂垂垂垂直直直直穿穿穿穿入入入入手手手手心心心心，這時(shí)只要這時(shí)只要這時(shí)只要這時(shí)只要磁感線從手心穿入即可磁感線從手心穿入即可磁感線從手心穿入即可磁感線從手心穿入即可2 2洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力的的的的大大大大小小小?。篺 f_.若若若若帶電粒子帶電粒子帶電粒子帶電粒子的的的的運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動方方方方向向向向與與與與磁磁磁磁場場場場方方方方向向向向之之之之間間間間的的的的夾夾夾夾角角角角為為為為 時(shí)，時(shí)，時(shí)，時(shí)，f fq qv vB Bsinsin.qvB第第3頁頁/共共49頁頁想一想想一想想一想想一想大大大大家家家家知知知知道道道道，在在在在南南南南極極極極和和和和北北北北極

4、極極極地地地地區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)有有有有時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)會出現(xiàn)美會出現(xiàn)美會出現(xiàn)美會出現(xiàn)美麗的極光，你知道極光麗的極光，你知道極光麗的極光，你知道極光麗的極光，你知道極光產(chǎn)生的原因嗎？產(chǎn)生的原因嗎？產(chǎn)生的原因嗎？產(chǎn)生的原因嗎？提提提提示示示示：太太太太陽陽陽陽射射射射出出出出的的的的飛飛飛飛往往往往地地地地球球球球的的的的帶帶帶帶電電電電粒子，受粒子，受粒子，受粒子，受到地磁場作用產(chǎn)生的到地磁場作用產(chǎn)生的到地磁場作用產(chǎn)生的到地磁場作用產(chǎn)生的圖圖551第第4頁頁/共共49頁頁三、研究帶電粒子在磁場中的運(yùn)動三、研究帶電粒子在磁場中的運(yùn)動三、研究帶電粒子在磁場中的運(yùn)動三、研究帶電粒子在磁場中的運(yùn)動1 1實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)裝

5、置：實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)裝置：_演示儀，如圖演示儀，如圖演示儀，如圖演示儀，如圖5 55 52 2所示所示所示所示洛倫茲力洛倫茲力圖圖552第第5頁頁/共共49頁頁2 2實(shí)驗(yàn)原理：玻璃泡內(nèi)的電子槍實(shí)驗(yàn)原理：玻璃泡內(nèi)的電子槍實(shí)驗(yàn)原理：玻璃泡內(nèi)的電子槍實(shí)驗(yàn)原理：玻璃泡內(nèi)的電子槍(即陰極即陰極即陰極即陰極)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)射出射出射出射出_，使泡內(nèi)的低壓，使泡內(nèi)的低壓，使泡內(nèi)的低壓，使泡內(nèi)的低壓_發(fā)出輝光，這樣就可顯示出電子的軌跡發(fā)出輝光，這樣就可顯示出電子的軌跡發(fā)出輝光，這樣就可顯示出電子的軌跡發(fā)出輝光，這樣就可顯示出電子的軌跡3 3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)沒有磁場作用時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡是當(dāng)沒有磁場作

6、用時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡是當(dāng)沒有磁場作用時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡是當(dāng)沒有磁場作用時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡是_當(dāng)電子垂直射入磁場時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡當(dāng)電子垂直射入磁場時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡當(dāng)電子垂直射入磁場時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡當(dāng)電子垂直射入磁場時(shí)，電子的運(yùn)動軌跡是是是是_陰極射線陰極射線水銀蒸氣水銀蒸氣直線直線曲線曲線第第6頁頁/共共49頁頁四、帶電粒子的軌道半徑和周期四、帶電粒子的軌道半徑和周期四、帶電粒子的軌道半徑和周期四、帶電粒子的軌道半徑和周期3 3特特特特點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)：帶帶帶帶電電電電粒粒粒粒子子子子在在在在勻勻勻勻強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)磁磁磁磁場場場場中中中中做勻速圓周做勻速圓周做勻速圓周做勻速圓周運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動時(shí)時(shí)時(shí)時(shí),

7、它它它它的的的的軌軌軌軌道道道道半半半半徑徑徑徑跟跟跟跟粒粒粒粒子子子子的的的的速速速速率率率率成成成成_,_,而而而而運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動周周周周期期期期跟跟跟跟軌軌軌軌道道道道半半半半徑徑徑徑和和和和運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動速速速速率率率率_正比正比無關(guān)無關(guān)第第7頁頁/共共49頁頁要點(diǎn)探究講練互動要點(diǎn)探究講練互動要點(diǎn)要點(diǎn)要點(diǎn)要點(diǎn)1 1洛倫茲力和安培力的關(guān)系洛倫茲力和安培力的關(guān)系洛倫茲力和安培力的關(guān)系洛倫茲力和安培力的關(guān)系 學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引1 1帶帶帶帶電電電電粒粒粒粒子子子子在在在在磁磁磁磁場場場場中中中中一一一一定定定定受受受受洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力嗎？力嗎？力嗎？力嗎？2 2如

8、何通過安培力推導(dǎo)洛倫茲力？如何通過安培力推導(dǎo)洛倫茲力？如何通過安培力推導(dǎo)洛倫茲力？如何通過安培力推導(dǎo)洛倫茲力？第第8頁頁/共共49頁頁1 1洛倫茲力大小的推導(dǎo)洛倫茲力大小的推導(dǎo)洛倫茲力大小的推導(dǎo)洛倫茲力大小的推導(dǎo)如圖如圖如圖如圖5 55 53 3所示，設(shè)有一段長度為所示，設(shè)有一段長度為所示，設(shè)有一段長度為所示，設(shè)有一段長度為L L的通電的通電的通電的通電導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線,垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場中，的勻強(qiáng)磁場中，的勻強(qiáng)磁場中，的勻強(qiáng)磁場中，若通過導(dǎo)線的電流為若通過導(dǎo)線的電流為若通過導(dǎo)線的電流為若通過導(dǎo)線的電流為I I，則該

9、導(dǎo)線所受的安培力則該導(dǎo)線所受的安培力則該導(dǎo)線所受的安培力則該導(dǎo)線所受的安培力為為為為F F安安安安ILBILB.圖圖553第第9頁頁/共共49頁頁若若若若導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)線線線線的的的的橫橫橫橫截截截截面面面面積積積積為為為為S S，單單單單位位位位體體體體積積積積內(nèi)含有的自內(nèi)含有的自內(nèi)含有的自內(nèi)含有的自由由由由電電電電荷荷荷荷數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)為為為為n n，每每每每個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)自自自自由由由由電電電電荷荷荷荷的的的的電電電電荷量為荷量為荷量為荷量為q q，定定定定向向向向移移移移動動動動速速速速度度度度為為為為v v，在在在在時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)間間間間t t內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)通通通通過過過過截面的電荷截面的電荷截面的電荷截面的電荷

10、量量量量QQnSnSv vtqtq.第第10頁頁/共共49頁頁整段導(dǎo)線所受的安培力整段導(dǎo)線所受的安培力整段導(dǎo)線所受的安培力整段導(dǎo)線所受的安培力F F安安安安可看做是作用在每可看做是作用在每可看做是作用在每可看做是作用在每個(gè)運(yùn)動電荷上的洛倫茲力個(gè)運(yùn)動電荷上的洛倫茲力個(gè)運(yùn)動電荷上的洛倫茲力個(gè)運(yùn)動電荷上的洛倫茲力F F的合力的合力的合力的合力,即即即即F F安安安安NfNf.則每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力則每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力則每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力則每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力f f的大小為的大小為的大小為的大小為f fq qv vB B.2 2洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系洛倫茲力與安培力的

11、區(qū)別和聯(lián)系洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系(1)(1)區(qū)別：區(qū)別：區(qū)別：區(qū)別：洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動帶電粒子洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動帶電粒子洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動帶電粒子洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動帶電粒子所受的磁場力，而安培力是指通電直導(dǎo)線所所受的磁場力，而安培力是指通電直導(dǎo)線所所受的磁場力，而安培力是指通電直導(dǎo)線所所受的磁場力，而安培力是指通電直導(dǎo)線所受到的磁場力受到的磁場力受到的磁場力受到的磁場力第第11頁頁/共共49頁頁洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力恒恒恒恒不不不不做做做做功功功功，而而而而安安安安培培培培力力力力可可可可以做功以做功以做功以做功(2)(2)聯(lián)聯(lián)聯(lián)聯(lián)系系系系：

12、安安安安培培培培力力力力是是是是洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力的的的的宏觀表現(xiàn)，宏觀表現(xiàn)，宏觀表現(xiàn)，宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋洛倫茲力是安培力的微觀解釋洛倫茲力是安培力的微觀解釋洛倫茲力是安培力的微觀解釋大大大大小小小小關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)系系系系：F F安安安安NFNF洛洛洛洛(NN是是是是導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)體體體體中定向運(yùn)動中定向運(yùn)動中定向運(yùn)動中定向運(yùn)動的電荷數(shù)的電荷數(shù)的電荷數(shù)的電荷數(shù))方方方方向向向向關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)系系系系：洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力與與與與安安安安培培培培力力力力的的的的方向一致方向一致方向一致方向一致,均可用左手定則進(jìn)行判斷均可用左手定則進(jìn)行判斷均可用左手定則進(jìn)行判斷均可用左手

13、定則進(jìn)行判斷第第12頁頁/共共49頁頁特特特特別別別別提提提提醒醒醒醒：(1)(1)洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力的的的的方方方方向向向向始始始始終與電荷的終與電荷的終與電荷的終與電荷的運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動方方方方向向向向垂垂垂垂直直直直，只只只只改改改改變變變變速速速速度度度度的的的的方方方方向向向向，不改變不改變不改變不改變速度的大小速度的大小速度的大小速度的大小(2)(2)雖然安培力是洛倫茲力的宏觀雖然安培力是洛倫茲力的宏觀雖然安培力是洛倫茲力的宏觀雖然安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也表現(xiàn)，但也表現(xiàn)，但也表現(xiàn)，但也不能簡單地認(rèn)為安培力就等于所有不能簡單地認(rèn)為安培力就等于所有不能簡單地認(rèn)為安

14、培力就等于所有不能簡單地認(rèn)為安培力就等于所有定向移動定向移動定向移動定向移動的電荷所受洛倫茲力的和，只有當(dāng)?shù)碾姾伤苈鍌惼澚Φ暮?，只有?dāng)?shù)碾姾伤苈鍌惼澚Φ暮?，只有?dāng)?shù)碾姾伤苈鍌惼澚Φ暮停挥挟?dāng)導(dǎo)體靜止導(dǎo)體靜止導(dǎo)體靜止導(dǎo)體靜止時(shí)，二者才相等時(shí)，二者才相等時(shí)，二者才相等時(shí)，二者才相等第第13頁頁/共共49頁頁如如如如圖圖圖圖5 55 54 4所所所所示示示示，勻勻勻勻強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)磁磁磁磁場的磁感應(yīng)場的磁感應(yīng)場的磁感應(yīng)場的磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)度度度度均均均均為為為為B B，帶帶帶帶電電電電粒粒粒粒子子子子的的的的速速速速率率率率均均均均為為為為v v、帶電荷、帶電荷、帶電荷、帶電荷量量量量均均均均為為為為

15、q q.試試試試求求求求出出出出圖圖圖圖中中中中帶帶帶帶電電電電粒粒粒粒子子子子所所所所受受受受洛倫茲力的洛倫茲力的洛倫茲力的洛倫茲力的大小，并說明洛倫茲力的方向大小，并說明洛倫茲力的方向大小，并說明洛倫茲力的方向大小，并說明洛倫茲力的方向例例1圖圖554第第14頁頁/共共49頁頁【思思思思路路路路點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)撥撥撥撥】解解解解答答答答本本本本題題題題時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)把把把把握握握握以以以以下兩點(diǎn)：下兩點(diǎn)：下兩點(diǎn)：下兩點(diǎn)：(1)(1)應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)用用用用f fq qv vB Bsinsin 求求求求f f大大大大小小小小時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，明明明明確確確確 的意義的意義的意義的意義(2)(2)應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)用用用用左

16、左左左手手手手定定定定則則則則判判判判定定定定f f方方方方向向向向時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)明明明明確確確確電電電電荷的電性荷的電性荷的電性荷的電性第第15頁頁/共共49頁頁【答案】見精講精析【答案】見精講精析【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】(1)洛倫茲力方向的判斷與安洛倫茲力方向的判斷與安培力一樣，都是根據(jù)左手定則來判斷的，但培力一樣，都是根據(jù)左手定則來判斷的，但應(yīng)注意以下三點(diǎn)：應(yīng)注意以下三點(diǎn)：第第16頁頁/共共49頁頁洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力必必必必垂垂垂垂直直直直于于于于v v、B B方方方方向向向向決決決決定的平面定的平面定的平面定的平面v v與與與與B B不不不不一一一一定定定定垂垂垂垂直直直直，當(dāng)當(dāng)當(dāng)

17、當(dāng)不不不不垂垂垂垂直直直直時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，磁感線不磁感線不磁感線不磁感線不再垂直穿過手心再垂直穿過手心再垂直穿過手心再垂直穿過手心當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)運(yùn)運(yùn)運(yùn)運(yùn)動動動動電電電電荷荷荷荷帶帶帶帶負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)電電電電時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，四四四四指指指指應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)指指指指向其運(yùn)動向其運(yùn)動向其運(yùn)動向其運(yùn)動的反方向的反方向的反方向的反方向(2)(2)利利利利用用用用f fq qv vB Bsinsin 計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算算算f f的的的的大大大大小小小小時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，必須明確必須明確必須明確必須明確 的意義及大小的意義及大小的意義及大小的意義及大小第第17頁頁/共共49頁頁變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1 1關(guān)于電荷在磁場中的受力，下列說法中正關(guān)

18、于電荷在磁場中的受力，下列說法中正關(guān)于電荷在磁場中的受力，下列說法中正關(guān)于電荷在磁場中的受力，下列說法中正確的是確的是確的是確的是()A A靜止的電荷一定不受洛倫茲力的作用，運(yùn)靜止的電荷一定不受洛倫茲力的作用，運(yùn)靜止的電荷一定不受洛倫茲力的作用，運(yùn)靜止的電荷一定不受洛倫茲力的作用，運(yùn)動電荷一定受洛倫茲力的作用動電荷一定受洛倫茲力的作用動電荷一定受洛倫茲力的作用動電荷一定受洛倫茲力的作用B B洛倫茲力的方向有可能與磁場方向平行洛倫茲力的方向有可能與磁場方向平行洛倫茲力的方向有可能與磁場方向平行洛倫茲力的方向有可能與磁場方向平行C C洛倫茲力的方向一定與帶電粒子的運(yùn)動方洛倫茲力的方向一定與帶電粒子

19、的運(yùn)動方洛倫茲力的方向一定與帶電粒子的運(yùn)動方洛倫茲力的方向一定與帶電粒子的運(yùn)動方向垂直向垂直向垂直向垂直第第18頁頁/共共49頁頁DD帶電粒子運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí)，帶電粒子運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí)，帶電粒子運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí)，帶電粒子運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí)，一一一一定不受洛倫茲力的作用定不受洛倫茲力的作用定不受洛倫茲力的作用定不受洛倫茲力的作用解解解解析析析析：選選選選CD.CD.由由由由f fq qv vB Bsinsin.當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)B Bv v時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，f f0 0；當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)v v0 0時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，f f0 0，故故故故A A錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)、DD對對對對由由由由左左左左手手手手定定定定則

20、則則則知知知知，f f一一一一定定定定垂垂垂垂直直直直于于于于B B且且且且垂垂垂垂直直直直于于于于v v，故故故故B B錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)、C C對對對對故選故選故選故選CD.CD.第第19頁頁/共共49頁頁要點(diǎn)要點(diǎn)要點(diǎn)要點(diǎn)2 2帶電粒子在洛倫茲力作用下運(yùn)帶電粒子在洛倫茲力作用下運(yùn)帶電粒子在洛倫茲力作用下運(yùn)帶電粒子在洛倫茲力作用下運(yùn)動軌跡動軌跡動軌跡動軌跡 學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引1 1帶帶帶帶電電電電粒粒粒粒子子子子僅僅僅僅在在在在洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力作作作作用用用用下下下下的運(yùn)動軌跡是什么？的運(yùn)動軌跡是什么？的運(yùn)動軌跡是什么？的運(yùn)動軌跡是什么？2 2帶帶帶帶電電電電粒粒粒粒子子

21、子子在在在在有有有有界界界界磁磁磁磁場場場場中中中中的的的的軌軌軌軌跡跡跡跡如何確定？如何確定？如何確定？如何確定？第第20頁頁/共共49頁頁1 1圓心的確定圓心的確定圓心的確定圓心的確定帶帶帶帶電電電電粒粒粒粒子子子子垂垂垂垂直直直直進(jìn)進(jìn)進(jìn)進(jìn)入入入入一一一一個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)有有有有界界界界勻勻勻勻強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)磁磁磁磁場后的軌場后的軌場后的軌場后的軌跡跡跡跡是是是是一一一一段段段段圓圓圓圓弧弧弧弧，如如如如何何何何確確確確定定定定圓圓圓圓心心心心是是是是解解解解決問題的決問題的決問題的決問題的前提，也是解題的關(guān)鍵前提，也是解題的關(guān)鍵前提，也是解題的關(guān)鍵前提，也是解題的關(guān)鍵首首首首先先先先，應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)有有有有

22、一一一一個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)最最最最基基基基本本本本的的的的思思思思路路路路：即即即即圓心一定圓心一定圓心一定圓心一定在與速度方向垂直的直線上在與速度方向垂直的直線上在與速度方向垂直的直線上在與速度方向垂直的直線上在在在在實(shí)實(shí)實(shí)實(shí)際際際際問問問問題題題題中中中中圓圓圓圓心心心心位位位位置置置置的的的的確確確確定定定定極極極極為為為為重要，通重要，通重要，通重要，通常有兩種方法：常有兩種方法：常有兩種方法：常有兩種方法：第第21頁頁/共共49頁頁(1)(1)已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射點(diǎn)和出射

23、點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心圓心圓心圓心(如圖如圖如圖如圖5 55 55 5所示，所示，所示，所示，圖中圖中圖中圖中P P為入射點(diǎn)，為入射點(diǎn)，為入射點(diǎn)，為入射點(diǎn)，MM為為為為出射點(diǎn)出射點(diǎn)出射點(diǎn)出射點(diǎn))圖圖555第第22頁頁/共共49頁頁(2)(2)已已已已知知知知入入入入射射射射方方方方向向向向和和和和出出出出射射射射點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)

24、的的的的位位位位置置置置時(shí)，可以通時(shí)，可以通時(shí)，可以通時(shí)，可以通過過過過入入入入射射射射點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)作作作作入入入入射射射射方方方方向向向向的的的的垂垂垂垂線線線線，連連連連接接接接入射點(diǎn)和入射點(diǎn)和入射點(diǎn)和入射點(diǎn)和出出出出射射射射點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)，作作作作其其其其中中中中垂垂垂垂線線線線，這這這這兩兩兩兩條條條條垂垂垂垂線線線線的交點(diǎn)就的交點(diǎn)就的交點(diǎn)就的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心是圓弧軌道的圓心是圓弧軌道的圓心是圓弧軌道的圓心(如圖如圖如圖如圖5 55 56 6所示所示所示所示,P P為入射點(diǎn)為入射點(diǎn)為入射點(diǎn)為入射點(diǎn),MM為出射點(diǎn)為出射點(diǎn)為出射點(diǎn)為出射點(diǎn))圖圖556第第23頁頁/共共49頁頁2 2半徑的確定和

25、計(jì)算半徑的確定和計(jì)算半徑的確定和計(jì)算半徑的確定和計(jì)算如圖所示，利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的如圖所示，利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的如圖所示，利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的如圖所示，利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的可能半徑可能半徑可能半徑可能半徑(或圓心角或圓心角或圓心角或圓心角)并注意以下兩個(gè)重要并注意以下兩個(gè)重要并注意以下兩個(gè)重要并注意以下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：的幾何特點(diǎn)：的幾何特點(diǎn)：的幾何特點(diǎn)：圖圖557第第24頁頁/共共49頁頁(1)(1)粒粒粒粒子子子子速速速速度度度度的的的的偏偏偏偏向向向向角角角角()等等等等于于于于回回回回旋旋旋旋角角角角()，并等，并等，并等，并等于于于于ABAB弦弦弦弦

26、與與與與切切切切線線線線的的的的夾夾夾夾角角角角(弦弦弦弦切切切切角角角角)的的的的2 2倍倍倍倍(如圖如圖如圖如圖5 55 57)7)，即，即，即，即 2 2 tt.(2)(2)相相相相對對對對的的的的弦弦弦弦切切切切角角角角()相相相相等等等等，與與與與相相相相鄰鄰鄰鄰的的的的弦弦弦弦切角切角切角切角()互補(bǔ)，即互補(bǔ)，即互補(bǔ)，即互補(bǔ)，即 180.180.第第25頁頁/共共49頁頁第第26頁頁/共共49頁頁(2011(2011高考海南單科卷高考海南單科卷高考海南單科卷高考海南單科卷)空間存在方向空間存在方向空間存在方向空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場

27、，圖中的正方形垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形為其邊界一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流為其邊界一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流為其邊界一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流為其邊界一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從沿垂直于磁場的方向從沿垂直于磁場的方向從沿垂直于磁場的方向從OO點(diǎn)入射這兩種粒子點(diǎn)入射這兩種粒子點(diǎn)入射這兩種粒子點(diǎn)入射這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷帶同種電荷，它們的電荷帶同種電荷，它們的電荷帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比量、質(zhì)量均不同，但其比量、質(zhì)量均不同，但其比量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速荷相同，且都包含不同

28、速荷相同，且都包含不同速荷相同，且都包含不同速率的粒子不計(jì)重力率的粒子不計(jì)重力率的粒子不計(jì)重力率的粒子不計(jì)重力下列說法正確的是下列說法正確的是下列說法正確的是下列說法正確的是()例例2圖圖558第第27頁頁/共共49頁頁A A入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間一定不同一定不同一定不同一定不同B B入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡一定相同一定相同一定相同一定相同C C在磁場中運(yùn)

29、動時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動軌在磁場中運(yùn)動時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動軌在磁場中運(yùn)動時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動軌在磁場中運(yùn)動時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動軌跡一定相同跡一定相同跡一定相同跡一定相同DD在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的粒子，其軌跡所在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的粒子，其軌跡所在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的粒子，其軌跡所在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大對的圓心角一定越大對的圓心角一定越大對的圓心角一定越大第第28頁頁/共共49頁頁【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】解此題要根據(jù)帶電粒子在磁解此題要根據(jù)帶電粒子在磁解此題要根據(jù)帶電粒子在磁解此題要根據(jù)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動特點(diǎn)，畫出運(yùn)動軌跡，利用幾何場中的運(yùn)動

30、特點(diǎn)，畫出運(yùn)動軌跡，利用幾何場中的運(yùn)動特點(diǎn)，畫出運(yùn)動軌跡，利用幾何場中的運(yùn)動特點(diǎn)，畫出運(yùn)動軌跡，利用幾何關(guān)系分析關(guān)系分析關(guān)系分析關(guān)系分析第第29頁頁/共共49頁頁圖圖559第第30頁頁/共共49頁頁【答案答案答案答案】BDBD第第31頁頁/共共49頁頁變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2 2有一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一束質(zhì)子有一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一束質(zhì)子有一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一束質(zhì)子有一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一束質(zhì)子流以不同的速率，由圓周上的同一點(diǎn)沿半徑流以不同的速率，由圓周上的同一點(diǎn)沿半徑流以不同的速率，由圓周上的同一點(diǎn)沿半徑流以不同的速率，由圓周上的同一點(diǎn)沿半徑方向射入磁場，

31、質(zhì)子在磁場中方向射入磁場，質(zhì)子在磁場中方向射入磁場，質(zhì)子在磁場中方向射入磁場，質(zhì)子在磁場中()A A路程長的運(yùn)動時(shí)間長路程長的運(yùn)動時(shí)間長路程長的運(yùn)動時(shí)間長路程長的運(yùn)動時(shí)間長B B速率小的運(yùn)動時(shí)間短速率小的運(yùn)動時(shí)間短速率小的運(yùn)動時(shí)間短速率小的運(yùn)動時(shí)間短C C偏轉(zhuǎn)角度大的運(yùn)動時(shí)間長偏轉(zhuǎn)角度大的運(yùn)動時(shí)間長偏轉(zhuǎn)角度大的運(yùn)動時(shí)間長偏轉(zhuǎn)角度大的運(yùn)動時(shí)間長DD運(yùn)動的時(shí)間有可能無限長運(yùn)動的時(shí)間有可能無限長運(yùn)動的時(shí)間有可能無限長運(yùn)動的時(shí)間有可能無限長第第32頁頁/共共49頁頁解解解解析析析析：選選選選C.C.質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì)子子子子在在在在圓圓圓圓形形形形磁磁磁磁場場場場中中中中走走走走過過過過一一一一段段段段圓圓圓圓

32、弧弧弧弧后后后后離離離離開開開開圓圓圓圓形形形形磁磁磁磁場場場場區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)域域域域，如如如如圖圖圖圖所所所所示示示示，由由由由幾幾幾幾何何何何關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)系系系系可可可可知知知知A A、B B、OO、OO四點(diǎn)共四點(diǎn)共四點(diǎn)共四點(diǎn)共圓，圓，圓，圓，tantan R R/r rBqRBqR/mmv v，質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為t t2 2TT/2/2TT/，第第33頁頁/共共49頁頁由于周期不變，所以質(zhì)子在磁場中的運(yùn)動時(shí)由于周期不變，所以質(zhì)子在磁場中的運(yùn)動時(shí)由于周期不變，所以質(zhì)子在磁場中的運(yùn)動時(shí)由于周期不變，所以質(zhì)子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間

33、與間與間與間與 成正比當(dāng)質(zhì)子的速度較小時(shí)，對應(yīng)的成正比當(dāng)質(zhì)子的速度較小時(shí)，對應(yīng)的成正比當(dāng)質(zhì)子的速度較小時(shí)，對應(yīng)的成正比當(dāng)質(zhì)子的速度較小時(shí)，對應(yīng)的 較大，即運(yùn)動時(shí)間較長；粒子偏轉(zhuǎn)角度大時(shí)較大，即運(yùn)動時(shí)間較長；粒子偏轉(zhuǎn)角度大時(shí)較大，即運(yùn)動時(shí)間較長；粒子偏轉(zhuǎn)角度大時(shí)較大，即運(yùn)動時(shí)間較長；粒子偏轉(zhuǎn)角度大時(shí)對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間也長，由于質(zhì)子最終將離開對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間也長，由于質(zhì)子最終將離開對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間也長，由于質(zhì)子最終將離開對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間也長，由于質(zhì)子最終將離開圓形磁場，所以在磁場中運(yùn)動的時(shí)間不可能圓形磁場，所以在磁場中運(yùn)動的時(shí)間不可能圓形磁場，所以在磁場中運(yùn)動的時(shí)間不可能圓形磁場，所以在磁場中運(yùn)動的時(shí)間不可

34、能無限長，本題的正確選項(xiàng)是無限長，本題的正確選項(xiàng)是無限長，本題的正確選項(xiàng)是無限長，本題的正確選項(xiàng)是C.C.第第34頁頁/共共49頁頁磁場中的力學(xué)綜合問題磁場中的力學(xué)綜合問題磁場中的力學(xué)綜合問題磁場中的力學(xué)綜合問題 經(jīng)經(jīng)經(jīng)經(jīng)典典典典案案案案例例例例(10(10分分分分)一一一一個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì)量量量量為為為為mm0.1 g0.1 g的小的小的小的小滑滑滑滑塊塊塊塊，帶帶帶帶有有有有q q5 510104 4 C C的的的的電電電電荷荷荷荷量量量量，放置在傾放置在傾放置在傾放置在傾角角角角 3030的的的的光光光光滑滑滑滑斜斜斜斜面面面面上上上上(絕絕絕絕緣緣緣緣)，斜斜斜斜面置于面置于面置于面置

35、于B B0.5 0.5 T T的的的的勻勻勻勻強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)磁磁磁磁場場場場中中中中,磁磁磁磁場場場場方方方方向向向向垂垂垂垂直直直直紙面向里，紙面向里，紙面向里，紙面向里，如如如如圖圖圖圖5 55 51010所所所所示示示示小小小小滑滑滑滑塊塊塊塊由由由由靜靜靜靜止止止止開始沿斜開始沿斜開始沿斜開始沿斜面面面面下下下下滑滑滑滑，其其其其斜斜斜斜面面面面足足足足夠夠夠夠長長長長，小小小小滑滑滑滑塊塊塊塊滑滑滑滑至某一位至某一位至某一位至某一位置置置置時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)要要要要離離離離開開開開斜斜斜斜面面面面(取取取取g g10 10 m/sm/s2 2)求：求：求：求：熱點(diǎn)示例創(chuàng)新拓展熱點(diǎn)示例創(chuàng)新拓展第第35

36、頁頁/共共49頁頁(1)(1)小滑塊帶何種電荷？小滑塊帶何種電荷？小滑塊帶何種電荷？小滑塊帶何種電荷？(2)(2)小滑塊離開斜面時(shí)的瞬小滑塊離開斜面時(shí)的瞬小滑塊離開斜面時(shí)的瞬小滑塊離開斜面時(shí)的瞬時(shí)速度多大？時(shí)速度多大？時(shí)速度多大？時(shí)速度多大？(3)(3)該斜面的長度至少多長？該斜面的長度至少多長？該斜面的長度至少多長？該斜面的長度至少多長？【審審審審題題題題指指指指導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)】審審審審題題題題時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)把把把把握握握握以以以以下下下下兩點(diǎn)：兩點(diǎn)：兩點(diǎn)：兩點(diǎn)：(1)(1)由由由由受受受受力力力力分分分分析析析析判判判判定定定定洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力方方方方向向向向，再結(jié)合左再結(jié)合左

37、再結(jié)合左再結(jié)合左手定則判定小滑塊帶電電性手定則判定小滑塊帶電電性手定則判定小滑塊帶電電性手定則判定小滑塊帶電電性(2)(2)由由由由分分分分離離離離的的的的條條條條件件件件NN0 0求求求求得得得得洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力的大小，力的大小，力的大小，力的大小，進(jìn)一步求進(jìn)一步求進(jìn)一步求進(jìn)一步求v v的大小的大小的大小的大小圖圖5510第第36頁頁/共共49頁頁【解解解解題題題題樣樣樣樣板板板板】(1)(1)小小小小滑滑滑滑塊塊塊塊沿沿沿沿斜斜斜斜面面面面下滑的過程下滑的過程下滑的過程下滑的過程中中中中，受受受受重重重重力力力力mgmg、斜斜斜斜面面面面支支支支持持持持力力力力NN和和和和洛倫茲

38、力洛倫茲力洛倫茲力洛倫茲力f f.若若若若要要要要小小小小滑滑滑滑塊塊塊塊離離離離開開開開斜斜斜斜面面面面，洛洛洛洛倫倫倫倫茲茲茲茲力力力力f f方方方方向應(yīng)垂直斜向應(yīng)垂直斜向應(yīng)垂直斜向應(yīng)垂直斜面面面面向向向向上上上上，根根根根據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)左左左左手手手手定定定定則則則則可可可可知知知知，小小小小滑滑滑滑塊應(yīng)帶有塊應(yīng)帶有塊應(yīng)帶有塊應(yīng)帶有負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷(3(3分分分分)(2)(2)小小小小滑滑滑滑塊塊塊塊沿沿沿沿斜斜斜斜面面面面下下下下滑滑滑滑時(shí)時(shí)時(shí)時(shí),垂垂垂垂直直直直斜斜斜斜面面面面方向的加速方向的加速方向的加速方向的加速度度度度為為為為零零零零,有有有有q qv vB BNNmgmgc

39、oscos 0 0，當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)NN0 0時(shí)，時(shí)，時(shí)，時(shí)，第第37頁頁/共共49頁頁第第38頁頁/共共49頁頁第第39頁頁/共共49頁頁【答答答答案案案案】(1)(1)帶帶帶帶負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)電電電電(2)3.46(2)3.46 m/sm/s(3)1.2 m(3)1.2 m【借借借借題題題題發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)揮揮揮揮】解解解解決決決決此此此此類類類類問問問問題題題題應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)做做做做到：到：到：到：(1)(1)對對對對物物物物體體體體進(jìn)進(jìn)進(jìn)進(jìn)行行行行正正正正確確確確的的的的受受受受力力力力分分分分析析析析和和和和運(yùn)動分析運(yùn)動分析運(yùn)動分析運(yùn)動分析(2)(2)理解兩物體分離的臨界條件理解兩物體分離的臨界條件理解兩物體分離

40、的臨界條件理解兩物體分離的臨界條件(3)(3)正確選擇物理學(xué)規(guī)律正確選擇物理學(xué)規(guī)律正確選擇物理學(xué)規(guī)律正確選擇物理學(xué)規(guī)律第第40頁頁/共共49頁頁名師講壇精品資源名師講壇精品資源1 1洛倫茲力和電場力的比較洛倫茲力和電場力的比較洛倫茲力和電場力的比較洛倫茲力和電場力的比較洛倫茲力洛倫茲力電場力電場力性質(zhì)性質(zhì)磁場對運(yùn)動磁場對運(yùn)動電電荷荷的作用力的作用力電場對電荷電場對電荷的的作作用力用力產(chǎn)產(chǎn)生生條件條件在磁場中在磁場中v0且且v與與B不平行不平行在電場中，在電場中，與與v無關(guān)無關(guān)大小大小f洛洛qvBsinF電電qE第第41頁頁/共共49頁頁洛倫茲力洛倫茲力電場力電場力方向方向f洛洛B，f洛洛v，遵

41、遵循左手定則循左手定則F電電總與總與E同向或同向或反反向向，與，與v方向無關(guān)方向無關(guān)作用作用效果效果f洛洛只改變只改變v的的方方向向，不改變，不改變v的大小的大小F電電既可改變既可改變v的方向的方向，又又可改變可改變v的大小的大小做功做功情況情況一定不做功一定不做功可做正功，可做負(fù)功可做正功，可做負(fù)功，也也可以不做功可以不做功第第42頁頁/共共49頁頁2.2.“電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)”和和和和“磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)”的比較的比較的比較的比較第第43頁頁/共共49頁頁第第44頁頁/共共49頁頁第第45頁頁/共共49頁頁第第46頁頁/共共49頁頁知能演練輕松闖關(guān)知能演練輕松闖關(guān)第第47頁頁/共共49頁頁本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放第第48頁頁/共共49頁頁