3.5 磁場對運動電荷的作用力
編寫：吳昌領審核：陶海林
【知識要點】
1．運動電荷在磁場中受到的作用力，叫做
2．洛倫茲力的方向的判斷──左手定則：
讓磁感線手心，四指指向的方向，或負電荷運動的 ，拇指所指電荷所受的方向。
3．洛倫茲力的大小:洛倫茲力公式
4．洛倫茲力對運動電荷不會電荷運動的速率。
5．映象管中使電子束偏轉的磁場是由兩對線圈產生的,叫做偏轉線圈。為了與映象管的管頸貼在一起,偏轉線圈做成
【典型例題】
例1．試判斷圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向.
例2：來自宇宙的電子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些電子在進入地球周圍的空間時，將
a．豎直向下沿直線射向地面b．相對於預定地面向東偏轉
c．相對於預定點稍向西偏轉d．相對於預定點稍向北偏轉
例3：如圖所示，乙個帶正電q的小帶電體處於垂直紙面向裡的勻強磁場中，磁感應強度為b，若小帶電體的質量為m，為了使它對水平絕緣面正好無壓力，應該（ ）
a．使b的數值增大
b．使磁場以速率 v＝，向上移動
c．使磁場以速率v＝，向右移動
d．使磁場以速率v＝，向左移動
例4： 單擺擺長l，擺球質量為m，帶有電荷＋q，在垂直於紙面向裡的磁感應強度為b的勻強磁場中擺動，當其向左、向右通過最低點時，線上拉力大小是否相等？
例５：如圖所示，沒有磁場時電子束打在螢光屏正中的o點。為使電子束偏轉,由安裝管頸的偏轉線圈產生偏轉磁場。
⑴.如果要使電子束在水平方向偏離中心,打在螢光屏上的a點,偏轉磁場應該沿什麼方向? ⑵.
如果要使電子束打在b點,磁場應該沿什麼方向
【課堂檢測】
1. 乙個電子穿過某一空間而未發生偏轉，則
a．此空間一定不存在磁場b．此空間可能有方向與電子速度平行的磁場
c．此空間可能有磁場 ，方向與電子速度垂直 d．以上說法都不對
2. 一束帶電粒子沿水平方向飛過靜止的小磁針的正上方，小磁針也是水平放置，這時小磁針的南極向西偏轉，則這束帶電粒子可能是
a．由北向南飛行的正離子束 b．由南向北飛行的正離子束
c．由北向南飛行的負離子束 d．由南向北飛行的負離子束
3.電子以速度v0垂直進入磁感應強度為b的勻強磁場中，則
a．磁場對電子的作用力始終不做功 b．磁場對電子的作用力始終不變
c．電子的動能始終不變d．電子的動量始終不變
4.如圖所示，帶電粒子所受洛倫茲力方向垂直紙面向外的是
5.如圖所示，空間有磁感應強度為b，方向豎直向上的勻強磁場，一束電子流以初速v從水平方向射入，為了使電子流經過磁場時不偏轉（不計重力），則在磁場區域內必須同時存在乙個勻強電場，這個電場的場強大小與方向應是
a．b/v，方向豎直向上 b．b/v，方向水平向左
c．bv，垂直紙面向裡 d．bv，垂直紙面向外
6.如圖所示，一帶負電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時的速率為v,若加乙個垂直紙面向外的勻強磁場，並保證滑塊能滑至底端，則它滑至底端時的速率
a．變大 b．變小 c．不變 d．條件不足，無法判斷
7.質量為0.1g的小物塊帶有5×10-4c的電荷,放在傾角為300且足夠長的光滑絕緣的斜面上,整個裝置放在磁感應強度為0.
5t的勻強磁場中,如圖所示.物塊由靜止下滑,滑到某個位置時離開斜面,求:（1）物塊帶何種電荷?
（2）物塊剛離開斜面時的速度多大?（3）物塊從靜止到剛離開斜面的過程中做什麼運動,斜面至少多長?
3.5 磁場對運動電荷的作用力
班級姓名學號
1．有關電荷所受電場力和洛倫茲力的說法中，正確的是
a．電荷在磁場中一定受磁場力的作用
b．電荷在電場中一定受電場力的作用
c．電荷受電場力的方向與該處的電場方向一致
d．電荷若受磁場力，則受力方向與該處的磁場方向垂直
2．如果運動電荷在磁場中運動時除磁場力作用外不受其他任何力作用，則它在磁場中的運動可能是
a．勻速圓周運動
b．勻變速直線運動
c．變加速曲線運動
d．勻變速曲線運動
3．電子束以一定的初速度沿軸線進入螺線管內，螺線管中通以方向隨時間而週期性變化的電流，如圖所示，則電子束在螺線管中做
a．勻速直線運動
b．勻速圓周運動
c．加速減速交替的運動
d．來回振動
4．帶電荷量為+q的粒子在勻強磁場中運動,下面說法中正確的是
a．只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同
b．如果把+q改為-q,且速度反向、大小不變,則洛倫茲力的大小不變
c．洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場方向一定與電荷運動方向垂直
d．粒子只受到洛倫茲力的作用.不可能做勻速直線運動
5．如圖，是電視機的像管的結構示意圖,螢光屏平面位於座標平面xoy，y軸是映象管的縱軸線,位於映象管尾部的燈絲被電流加熱後會有電子逸出,這些電子在加速電壓的作用下以很高的速度沿y軸向十y方向射出.構成了映象管的「電子槍」。如果沒有其他力作用,從電子槍發射出的高速電子將做勻速直線運動打到座標原o使螢光屏的正中間出現乙個亮點。
當在映象管的管頸處的較小區域(圖中b部分)加沿z方向的磁場 (偏轉磁場),亮點將偏離原點0而打在x軸上的某一點,偏離的方向和距離大小依賴於磁場的磁感應強度b。為使螢光屏上出現沿x軸的一條貫穿全屏的水平亮線(電子束的水平掃瞄運動)，偏轉磁場的磁感應強度隨時間變化的規律是圖中
6．如圖所示，帶電小球在勻強磁場中沿光滑絕緣的圓弧形軌道的內側來回往復運動，它向左或向右運動通過最低點時
ａ．速度相同
b．加速度相同
c．所受洛倫茲力相同
d．軌道給它的彈力相同
7．兩個帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進入同一勻強磁場，兩粒子質量之比為1：4，電荷量之比為1：2，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為
a．2：1 b．1：1 c．1：2 d．1：4
8．如圖所示，質量m=0.1g的小球，帶有q=5×10-4c的正電荷，套在一根與水平方向成θ=37°的絕緣桿上，小球可以沿杆滑動，與桿間的動摩擦因數μ=0.4，這個裝置放在磁感應強度b=0.
5t的勻強磁場中，求小球無初速釋放後沿杆下滑的最大加速度和最大速度。
9．如圖所示,在磁感應強度為b的勻強磁場中,有一與磁感線垂直且水平放置的長為l的擺線,拉一質量為帶有+q電荷量的擺球,試求擺球通過最低位置時繩上的拉力f的大小。
10．如圖所示,在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,水平放置一足夠長的絕緣直棒,棒上套著乙個帶正電荷的小球,電場強度為e,方向水平向右,磁感應強度為b,方向垂直紙面向裡,小球質量m帶電荷量為q小球沿水平棒滑動時動摩擦因數為μ小球開始向右滑動後,問：（1)當小球的速度達到何值時它的加速度最大?加速度的最大值是多少？
（2)小球速度的最大值是多大?
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