选择性必修第二册人教版物理1.2磁场对运动电荷的作用力.docx

第 1 .2 节 磁场对运动电荷的作用力 【重难 点 诠释】 1 ．洛伦兹力与安培力的关系 分类 洛伦兹力 安培力 区别 单个运动的带电粒子所受到的磁场力 通电直导线所受到的磁场力 洛伦兹力不做功 安培力可以做功 联系 ① 安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质； ② 方向关系：洛伦兹力与安培力均可用左手定则进行判断 2. 洛伦兹力的大小 洛伦兹力的大小： F ＝ q v B sin θ ， θ 为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角． (1) 当 θ ＝ 90° 时， v ⊥ B ， sin θ ＝ 1 ， F ＝ q v B ，即运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力最大． (2) 当 θ ＝ 0 时， v ∥ B ， sin θ ＝ 0 ， F ＝ 0 ，即运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力． 一、单选题 1 ．以下四幅图中，正确标明了带电粒子所受洛伦兹力 F 方向的是（　　） A ． B ． C ． D ． 【答案】 D 【解析】 AB ．由于带电粒子的速度方向与磁感应强度的方向平行，所以粒子不受洛伦兹力作用，故 AB 错误； C ．根据左手定则，四 指 指向正电荷运动的方向，磁感线垂直穿过手掌心，大拇指指向下，即洛伦兹力的方向向下，故 C 错误； D ．根据左手定则，四 指 指向正电荷运动的方向，磁感线垂直穿过手掌心，大拇指指向上，即洛伦兹力的方向向上，故 D 正确。 故选 D 。 2 ．如图所示，在正方体的四条沿轴方向的棱上，分别固定四根通有等大电流 的等长导线。正方体的中心点 P 处有不断沿各个方向喷射带正电粒子的粒子源，关于粒子刚被喷出时所 受到的洛伦兹力方向，下列说法中正确的是（　　） A ．初速度方向沿 x 轴正方向，其所受的洛伦兹力方向沿 z 轴正方向 B ．初速度方向沿 x 轴正方向，其所受的洛伦兹力方向沿 y 轴正方向 C ．初速度方向沿 y 轴正方向，其所受的洛伦兹力方向沿 z 轴负方向 D ．初速度方向沿 y 轴正方向，其所受的洛伦兹力方向沿 x 轴正方向 【答案】 D 【解析】根据图像四根长导线电流方向，结合右手螺旋定则可知，四根长导线电流在 P 处产生的合磁场方向沿 z 轴正方向。 AB ．正电粒子初速度方向沿 x 轴正方向时，根据左手定则可知，其所受的洛伦兹力方向沿 y 轴负方向，故 AB 错误； CD ．正电粒子初速度方向沿 y 轴正方向时，根据左手定则可知，其所受的洛伦兹力方向沿 x 轴正方向，故 C 错误， D 正确。 故选 D 。 3 ．如图所示，两个倾角分别为 和 的光滑斜面固定于水平地面上，并处于磁感应强度大小为 B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，两个质量均为