第二课时磁场对运动电荷的作用第一关:基础关展望高考基 础 知 识一、洛伦兹力知识讲解(1)定义:运用电荷在磁场中所受的力称为洛伦兹力.(2)大小:f=qvBsinθ,其中 θ 为 v 与 B 的夹角.(3)方向:洛伦兹力的方向可用左手定则来判断:伸开左手使大拇指与其余四指垂直且在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,若四指指向正电荷运动的方向,则大拇指所指的方向就是正电荷所受的洛伦兹力的方向.若沿该方向运动的是负电荷,则它所受的洛伦兹力的方向与正电荷恰好相反.(4)特点:由于洛伦兹力总是垂直于电荷运动方向,因此,洛伦兹力总是不做功.它只能改变运动电荷的速度方向(即动量的方向),不能改变运动电荷的速度大小(即动能大小).活学活用一个质量 m=0.1 g 的小滑块,带有 q=5×10-4 C 的电荷放置在倾角 α=30°的光滑斜面(绝缘)上,斜面置于 B=0.5 T 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滑下,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面.g 取 10 m/s2,求:(1) 小滑块带何种电荷?(2) 小滑块离开斜面的瞬时速度多大?(3) 该斜面的长度至少多长?解析:该题是洛伦兹力与力学知识结合的题目,考查左手定则及平衡条件的应用、洛伦兹力大小计算及洛伦兹力不做功等知识的综合应用.(1) 小滑块在沿斜面下滑过程中,受重力 mg\,斜面支持力 N 和洛伦兹力 f.若要小滑块离开斜面,洛伦兹力 f 方向应垂直斜面向上,根据左手定则可知,小滑块应带有负电荷.(2) 小滑块沿斜面下滑时,垂直斜面方向的加速度为零,有Bqv+N-mgcosα=0,当 N=0 时,小滑块开始脱离斜面,所以v=≈3.5 m/s.(3)下滑过程中,只有重力做功,由动能定理:mgsinαs=mv2斜面的长度至少应是 s= m=1.2 m.答案:(1) 负电荷(2) 3.5 m/s(3) 1.2 m二、带电粒子在匀强磁场中的运动知识讲解在带电粒子只受洛伦兹力的条件下(电子、质子、α 粒子等基本微观粒子的重力通常可忽略不计),中学阶段只研究带电粒子在匀强磁场中的两种典型运动.(1)初速度方向与磁场方向平行:此时洛伦兹力 F=0,粒子将沿初速度方向做匀速直线运动.(2)初速度方向与磁场方向垂直:由于洛伦兹力总与粒子运动方向垂直,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其向心力由洛伦兹力提供:F=qvB=m.所以其轨道半径为 R=,运动周期为 T=.第二关:技法关解读高考解 题 技 法一、洛伦兹力与电场力对比技法讲解1.受力特...