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1、 第五講洛倫茲力（一） ◎知識(shí)回顧 知識(shí)點(diǎn)一：閉合電路的歐姆電律 【例1】女口圖所示的電路中，當(dāng)變阻器 R3的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)時(shí)（ ） A. 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B. 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 C. 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 D. 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 【變式訓(xùn)練】如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì) 發(fā)光，如果變阻器的滑片向 b端滑動(dòng)，則（ A. 電燈L更亮，安培表的示數(shù)減小 B. 電燈L更亮，安培表的示數(shù)減大 C. 電燈L更暗，安培表的示數(shù)減小 D. 電燈L更暗，安培表的示數(shù)減大 E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常

2、 ） rd— 1 ［例 2】如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的圖像，則下屬說(shuō)法中不正確的是 （ ） A. 電動(dòng)勢(shì)El = E2,發(fā)生短路時(shí)的電流 Il>l2 B. 電動(dòng)勢(shì) Ei=E2，內(nèi)阻ri>r2 C. 電動(dòng)勢(shì) Ei=E2，內(nèi)阻ri<「2 D. 當(dāng)電源的工作電流變化相同時(shí)，電源 2的路端電壓變化較大 【例3】如圖所示的電路中，店員電動(dòng)勢(shì)為6V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后，燈泡L1和燈泡L2都不亮, 用電壓表測(cè)得各部分電壓是 Uab=0,Uad=6V,Ucd=0,由此可斷定（ ） A. Li和L2的燈絲都燒斷了 B. Li的燈絲都燒斷了 C. L2

3、的燈絲都燒斷了 D. 變阻器R斷路 知識(shí)點(diǎn)二：電功率 【例1】在一次研究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)探究中，某組同學(xué)分別測(cè)繪出一個(gè)電源的路端電壓隨電流變 化的關(guān)系圖線，還測(cè)繪出了一個(gè)電阻兩端的電壓隨電流表化的關(guān)系圖線 ，如圖中AC和0B若 把該電阻R接在該電源上構(gòu)成閉合電路 （R為唯一用電器）,由圖可知，外電阻的電阻值是 ，電源的電阻是 ，電源的輸出功率是 ，電源的效率是 【例2】規(guī)格為“ 8V、4W的小燈泡與小型直流電動(dòng)機(jī)（其線圈內(nèi)阻為 "=0.4 Q）并聯(lián)后, 接至電動(dòng)勢(shì)為10V,內(nèi)電阻r=0.5 Q的電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光，求： （1） 通過(guò)小燈泡的電流I L和電源的內(nèi)電

4、壓 U內(nèi)。 （2） 電路中的總電流I和通過(guò)電動(dòng)機(jī) D的電流Id。 ⑶電動(dòng)機(jī)的輸入功率 P入、發(fā)熱功率P熱和電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P出。 【例3】把四個(gè)完全相同的電阻 A、B、C、D串連后接入電路，消耗的總功率為 P,把它們 并聯(lián)后接入該電路，則消耗的總功率為 ( ) A. P B. 4P C. 8P D. 16P 【變式訓(xùn)練】 如圖是一電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)滑輪提升重物的裝置示意圖。假設(shè)電源電壓 380V保持 不變，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1Q,不考慮電動(dòng)機(jī)各處摩擦。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)將540kg重物勻速提升16m 的過(guò)程中，電路中的電流為 20A，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 80% (g=10N/kg)。貝U：

5、 (1) 電動(dòng)機(jī)所施加的拉力 F做的功是多少？ (2) 電動(dòng)機(jī)所施加的拉力 F是多少？ (3) 電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率是多少？ (4) 試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，求電動(dòng)機(jī)提升重物所用的時(shí)間。 ◎新課學(xué)習(xí) 知識(shí)點(diǎn)一：洛倫茲力 1）運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力叫洛倫茲力，它是安培力的微觀表現(xiàn)。 2）計(jì)算公式的推導(dǎo)： 如圖所示，整個(gè)導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力 （安培力）為F*BIL ;其中l(wèi)=nesv ; 設(shè)導(dǎo)線中共有N個(gè)自由電子N=nsL ;每個(gè)電子受的磁場(chǎng)力為 F,貝U F ^NF。由以上四式可 得F=qvB。條件是 v與B垂直。當(dāng)v與B成B角時(shí)，F(xiàn)=qvB sin 0。

6、 X X x xtx X X X X X X4^< XXX 3） 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。 帶電量為q,以速度U在磁感強(qiáng)度為B的均強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的作用為稱(chēng) 為洛侖茲力，其大小 fB的取值范圍為 0< fB< q U B. 當(dāng)速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，洛侖茲力取值最小，為零；當(dāng)速度方向與磁場(chǎng)方向垂 直時(shí)，洛侖茲力取值最大，為 qu B。而洛侖茲力的方向則是用所謂的“左手定則”來(lái)判斷 的。 4） 洛侖茲力必與運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向垂直，這一特征保證了“洛侖茲力總不做功” ，把握住 這一特征，對(duì)帶電粒子在更為復(fù)雜的磁場(chǎng)中做復(fù)雜運(yùn)動(dòng)時(shí)的有關(guān)問(wèn)題的分析是極有幫助的。 5） 帶電

7、粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 當(dāng)u // B時(shí)，所受洛侖茲力為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)u丄B時(shí)，所受洛侖力充分向心力，做半徑和周期分別為 m 2二m R= , T=- qB qB 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)； 【例1】試畫(huà)出下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向。 X X X X # * +? — 4 * V X vx X X 7 ~*■ X X X X 4 * 甲 乙 丙 丁 【例2】來(lái)自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子 在進(jìn)入地球周?chē)目臻g時(shí)，將 A .豎直向下沿

8、直線射向地面 B .相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn) C.相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn) D ?相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn) 【例3】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，有一正離子恰能沿直 ）（雙選） 線從左向右水平飛越此區(qū)域。則（ A ?若電子從右向左飛入，電子也沿直線運(yùn)動(dòng) E B .若電子從右向左飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn) C.若電子從右向左飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn) D .若電子從左向右飛入，電子也沿直線運(yùn)動(dòng) 【例4】一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有電流，把一個(gè)帶電粒子沿中軸線方向射入（若不計(jì)重力影響） 粒子將在管中（ ） A .做圓周運(yùn)動(dòng) B .沿軸線來(lái)回運(yùn)動(dòng) C.做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D .做勻速

9、直線運(yùn)動(dòng) 【例5】如圖所示，光滑半圓形軌道與光滑斜面軌道在 B處與圓弧相連，帶正電小球從 A 靜止起釋放，且能沿軌道前進(jìn)，并恰能通過(guò)圓弧的最高點(diǎn) Co現(xiàn)將整個(gè)軌道置于水平向外的 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，使球仍能恰好通過(guò)圓環(huán)最高點(diǎn) C,釋放高度 H '與原釋放高度 H的關(guān)系是 B、 H 'v H C、 H ' > H D、 不能確定 * H 【例6】如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn) 0以 與MN成30°角的同樣速度 v射入磁場(chǎng)（電子質(zhì)量為 m，電荷為e），它們從磁場(chǎng)中射出時(shí) 相距多遠(yuǎn)？射出的時(shí)間差是多少?