第1章 第2节 洛伦兹力 第1课时 洛伦兹力的理解（课件 学案 练习）高中物理鲁科版（2019）选择性必修 第二册

第2节　洛伦兹力 第1课时　洛伦兹力的理解 [科学探究] (1)洛伦兹　向下 (2)垂直于纸面向里　电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直,与电子运动方向垂直,满足左手定则 例1　AB　[解析] 带负电的粒子向右运动,根据左手定则,掌心向纸外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向向下,A正确;带正电的粒子向下运动,根据左手定则,掌心向纸里,四指所指的方向向下,大拇指所指的方向向左,B正确;带正电的粒子的运动方向与磁感线平行,此时不受洛伦兹力的作用,C错误;带负电的粒子向右运动,根据左手定则,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向向下,D错误. 变式1　A　[解析] 电子刚进入磁场时受到的洛伦兹力方向向上,根据左手定则可得磁场的方向垂直于纸面向外,A正确. [科学论证] (1)IlB (2)时间t内通过横截面S的电荷量Q=n·Svt·q,则电流I==nqSv. (3)这段导线中自由电荷的总数为N=nSl,根据安培力与洛伦兹力的关系可知,每个电荷受到的洛伦兹力为f====qvB,即洛伦兹力的表达式为f=qvB.这一结果仅适用于导线与磁场垂直的情况,即电荷的运动方向与磁场垂直. [科学推理] qvBsin θ 例2　(1)qvB　方向垂直于v指向左上方 (2)qvB　方向垂直于纸面向里 (3)零 (4)qvB　方向垂直于v指向左上方 [解析] (1)因为v⊥B,所以F=qvB,方向垂直于v指向左上方. (2)v与B的夹角为30°,将v分解成垂直于磁场的分量和平行于磁场的分量,v⊥=vsin 30°,F=qvBsin 30°=qvB,方向垂直于纸面向里. (3)由于v与B平行,所以不受洛伦兹力. (4)由于v与B垂直,所以F=qvB,方向垂直于v指向左上方. [科学论证] 由于洛伦兹力的方向始终垂直于运动电荷的速度方向,所以只改变速度的方向,不改变速度的大小.洛伦兹力对运动电荷不做功. 例3　AD　[解析] 带电小球受到的洛伦兹力与细线的拉力都和速度方向时刻垂直,洛伦兹力和细线拉力对小球都不做功,只改变速度方向,不改变速度大小,只有重力做功,故小球两次经过O点时速度大小相同,动能相同,选项A正确;由a=可知,向心加速度大小相同,选项D正确;小球分别从A点和B点向最低点O运动,两次经过O点时速度方向相反,由左手定则可知两次经过O点时洛伦兹力方向相反,选项C错误;小球两次经过O点时的向心力均由细线的拉力与洛伦兹力的合力提供,两次的向心力相同,但洛伦兹力方向相反,所以两次经过O点时细线的拉力大小不同,选项B错误. 随堂巩固 1.D　[解析] 应用左手定则解决三者间方向的问题,特别要注意“其余四指”的指向,A、B、C错误,D正确. 2.D　[解析] 由安培定则可知,通电导线下方的磁场方向垂直于纸面向外,由左手定则可知,运动的电子受到的洛伦兹力方向向下,且f与v垂直,所以电子将向下偏转,不可能做直线运动,A、B、C错误,D正确. 3.AD　[解析] 带电粒子沿电场线运动时,静电力做功,粒子动能一定变化,A正确.带电粒子垂直于电场线进入匀强电场后将做类平抛运动,静电力做功,粒子动能一定变化,C错误.带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力不做功,动能不变,B错误,D正确. 4.(1)4.8×10-14 N　(2)重力远小于洛伦兹力 [解析] (1)电子受到的洛伦兹力f=qvB=1.6×10-19×3.0×106×0.10 N=4.8×10-14 N (2)电子的重力G=mg=9.1×10-30 N,由于≈5.3×1015,f G,故重力可以忽略不计.第2节　洛伦兹力 第1课时　洛伦兹力的理解 1.B　[解析] 根据左手定则可判断,A中F方向竖直向上,B中F方向竖直向下,故A错误,B正确.C、D中都是电荷速度方向与磁场方向平行,F=0,故C、D错误. 2.A　[解析] 磁场方向从左到右,带负电的电子束从负极运动到正极,根据左手定则可判断出电子束受到向下的洛伦兹力作用,向下偏转,故A正确. 3.B　[解析] 由左手定则可知,磁场方向垂直于纸面向里,选项B正确. 4.B　[解析] 根据洛伦兹力公式f=qvBsin θ,当速度大小相同,速度方向与磁场方向夹角不同时,洛伦兹力大小可能不相同,A ... ...