1.2磁场对运动电荷的作用力（含解析） 课前导学 2024-2025学年人教版（2019）高中物理选择性必修第二册

1.2磁场对运动电荷的作用力
基础知识导学
一、洛伦兹力
1.定义：运动电荷在磁场中受到的力。
2.大小：
当v与B垂直时：
当v与B平行时：
当v与B成角时：
3.方向：
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
特点：同时垂直于速度与磁场方向，即垂直于速度方向与磁场方向所决定的平面。
重难扩展问题
1.当v与B垂直时：___________
当v与B平行时：___________
当v与B成角时：____________
2.左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让________从掌心垂直进入，并使四指指向____________的方向，这时拇指所指的方向就是________在磁场中所受________的方向。
基础小题试练
1.下图所示带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
2.洛伦兹力演示仪中玻璃泡内充有稀薄气体，在电子枪发射出的电子束通过时能够显示电子的径迹。不加磁场时，电子束径迹是一条直线，如图甲所示；加磁场后，电子束径迹是一个圆，如图乙所示。则所加磁场的方向是( )
A.水平向右 B.竖直向上 C.垂直纸面向内 D.垂直纸面向外
3.如图所示，带负电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是( )
A.小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向左
B.小球运动过程中的速度不变
C.小球运动过程的加速度保持不变
D.小球受到的洛伦兹力对小球做负功
4.质量为m，可视为质点的物体A，静止在光滑水平面上，现对物体A施加一个水平恒力F，使物体开始运动，经t秒后，物体的速度大小为( )
A. B.Ftm C. D.2Ftm
5.匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子的电性和运动方向可能是( )
A.粒子带负电，向下运动 B.粒子带正电，向左运动
C.粒子带负电，向上运动 D.粒子带正电，向右运动
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向上，故A错误；
B.根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向下，故B正确；
C.粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故C错误；
D.粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故D错误。
故选B。
2.答案：C
解析：由乙图可知，电子顺时针偏转，根据左手定则，可知所加磁场是垂直纸面向内。故选C。
3.答案：A
解析：A.根据左手定则，可知小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向左，A正确；BC.小球受洛伦兹力和重力的作用，则小球运动过程中速度、加速度的大小和方向都在变，BC错误；D.洛伦兹力永不做功，D错误。故选A。
4.答案：A
解析：由于物体A静止在光滑水平面上，故由牛顿第二定律有，经t秒后，物体的速度大小为，故A正确，BCD错误。故选A。
5.答案：A
解析：根据左手定则可知，如果粒子带负电，则该粒子应向下运动；如果粒子带正电，则该粒子应向上运动。故A正确、BCD错误，故选A。