高考物理一轮复习 第八章 第2节 磁场对运动电荷的作用讲义（含解析）-人教版高三物理试题VIP免费

磁场对运动电荷的作用(1)带电粒子在磁场中运动时一定会受到磁场力的作用。(×)(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直。(×)(3)根据公式T＝，说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期T与v成反比。(×)(4)粒子在只受洛伦兹力作用时运动的速度不变。(×)(5)由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也可能做功。(×)(6)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷有关。(√)(7)利用质谱仪可以测得带电粒子的比荷。(√)(8)经过回旋加速器加速的带电粒子的最大动能是由D形盒的最大半径、磁感应强度B、加速电压的大小共同决定的。(×)(1)荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹力)的观点。(2)英国物理学家汤姆孙发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。(3)阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。(4)1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器，能在实验室中产生大量的高能粒子。(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径，带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)突破点(一)对洛伦兹力的理解1．洛伦兹力的特点(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷。(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化。(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。(4)洛伦兹力一定不做功。2．洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者性质相同，都是磁场力。(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功。3．洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力产生条件v≠0且v不与B平行电荷处在电场中大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE方向F⊥B且F⊥v正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功，可能做负功，也可能不做功[题点全练]1．(2019·兴化模拟)如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，虚线为螺线管的中轴线(与某一磁感线重合)。ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由a到b，电流很小，不影响螺线管磁场。下列说法正确的是()A．P、Q两点的磁感应强度相同B．直导线ab通电后，a端垂直纸面向外转动C．断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势D．将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动解析：选DP、Q两点的磁感应强度大小相同，方向不相同，选项A错误；直导线ab通电后，由左手定则可知，a端受安培力向里，则a端垂直纸面向里转动，选项B错误；螺线管通电时，各匝之间为同向电流，相互吸引，则断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向外扩张的趋势，选项C错误；长螺线管内部的磁场可认为是匀强磁场，将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子运动的方向与磁感线平行，不受洛伦兹力作用，则电子将做匀速直线运动，选项D正确。2.如图所示，如果在电子射线管上方平行于管轴放置一根载流导线，电子以恒定的速率从左端进入射线管，则下列说法中正确的是()A．当电流方向如图所示时，电子沿直线向右运动B．当电流方向如图所示时，电子射线将向上偏转C．当电流方向与图示方向相反时，电子射线将向上偏转D．当电流方向与图示方向相反时，电子射线将向下偏转解析：选C电流方向如题图所示时，由安培定则可知，导线下方的磁场垂直于纸面向里，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向下，电子射线将向下偏转，故A、B错误。当电流方向与题图所示方向相反时，由安培定则可知，导线下方的磁场方向垂直于纸面向外，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向上，电子射线将向上偏转，故C正确，D错误。突破点(二)带电粒子在匀强磁场中的运动1．圆心的确定(1)已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点做垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心，如图甲所示，图中P为入射点，M为出射点。(2)已知入射方向和入射点、出射点的位置时，可以通过入射点做入射方向的垂线，连接入射点和出射点，做其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心。如图乙所示，P为入射点，M为出射点。2．带电粒子在不同边界磁场中...