【物理】2010-2011学年同步学案(人教选修3-1):第3章 磁场 第5-6节 磁场对运动电荷的作用
【物理】2010-2011学年同步学案(人教选修3-1):第3章 磁场 第5-6节 磁场对运动电荷的作用第3页

  比较①②③式可以看出Gc>Ga>Gb,选项C正确.带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子所受的合外力及其初始状态的速度,因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析,当带电粒子在复合场中所受的合外力为零时,带电粒子做匀速直线运动或静止.

  

  

1.试判断下列图中带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是(  )

  

  答案 A

  解析 A图中带电粒子受力方向向上;B图中带电粒子受力方向向外;C图中带电粒子受力方向向左;D图中带电粒子受力方向向里.

  2.

  

  图3-5-5

  在高真空的玻璃管中,封有两个电极,当加上高电压后,会从阴极射出一束高速电子流,称为阴极射线.如在阴极射线管的正上方平行放置一根通以强电流的长直导线,其电流方向如图3-5-5所示.则阴极射线将会(  )

  A.向上偏斜       B.向下偏斜

  C.向纸内偏斜 D.向纸外偏斜

  答案 A

  3.洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向有什么关系?洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响?洛伦兹力对带电粒子是否做功呢?

  答案 洛伦兹力的方向总与粒子的运动方向垂直,但粒子的运动方向可以不与磁场方向垂直.结论是:洛伦兹力的方向总与磁场方向和粒子的运动方向所决定的平面垂直.

  洛伦兹力总与粒子的运动方向垂直,因此,洛伦兹力不对带电粒子做功,不改变粒子运动的速度大小,但可以改变粒子的运动方向.

  4.如图3-5-6所示,

  

  图3-5-6

  是磁流体发电机的示意图,两极板间的匀强磁场磁感应强度为B=0.5 T,极板间距d=20 cm,如果要求该发电机的输出电压为U=20 V,则离子的速率为多少?

  答案 200 m/s

解析 等离子体以一定速度进入磁场后,在洛伦兹力作用下正离子向上极板偏转,负离子向下极板偏转,上下极板因聚集了异种电荷从而使两板之间产生电压,当离子在两极间匀速运动时,电压达到稳定.此时有q=qvB,得v=,代入数据得v=200 m/s