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高二物理上册洛伦兹力知识总结

高二物理上册洛伦兹力知识总结
高二物理上册洛伦兹力知识总结

洛伦兹力

1.洛伦兹力的方向

磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力....

。 安培力实际上是洛伦兹力的宏观表现................

,所以洛伦兹力的方向应该与粒子的运动方向、磁感应强度的方向都垂直,即洛伦兹力垂直于v 、B 决定的平面。实验也证实了这一点。 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平面内。让磁感线从掌心进入,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的...正电荷...

在磁场中所受洛伦兹力的方向。 ①负电荷...受力的方向与正电荷受力的方向相反..

。 ②洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直,因此洛伦兹力永远不做功...

2.洛伦兹力的大小

下面我们由安培力和洛伦兹力的关系,推导出洛伦兹力的计算公式。

设有一段长为l 的直导线,横截面积为S ,单位体积内的自由电荷数为n ,每个电荷带电荷量为q ,运

动速度为v 。由以上条件可知,导线中电流Q nSlq I nqSv t t

=

==。 若导线垂直..于磁场方向放置,则导线所受安培力F BIl nqSvBl ==。 安培力可以看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力.......,这段导线中含有的运动电荷数为N nSl =,所以洛伦兹力______________F =。

洛伦兹力计算公式更一般的形式为sin F qvB θ=,其中θ为v 与B 之间的夹角。

当v B ⊥时,F qvB =;当v B ∥时,0F =。可知,洛伦兹力与电荷的运动状态有关。

3.洛伦兹力与电场力的比较

洛伦兹力

电场力

性质 磁场对运动电荷的作用力 电场对电荷的作用力

产生条件 0v ≠,且v 与B 不平行

电场中的电荷一定..受到电场力的作用 大小 当v B ⊥时,F qvB = F qE =

方向 左手定则,F B ⊥、F v ⊥

正电荷受电场力的方向与电场方向相同,负电荷与电场方向相反 作用效果 只改变速度的方向,不改变速度的大小,永远不做功

既可改变速度的大小,又可改变速度的方向

1.如图所示,带电粒子在匀强磁场中运动,试判定各粒子受洛伦兹力的方向、带电粒子的电性或运动方向。

9.1 洛伦兹力

例题精讲

【答案】甲:洛伦兹力在纸面内,方向垂直于v向下。

乙:瞬时速度在纸面内,垂直于F斜向下。

丙:洛伦兹力方向垂直于纸面向里。

丁:粒子带负电。

【答案】A

【答案】B

【答案】5

?,方向向东偏转。

510m/s

【答案】A

【答案】 A B

2.如图所示,光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放着 一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管,细管封闭端有一带电小球,小球直径略小

于管的直径,细管的中心轴线沿y 轴方向。在水平拉力F 作用下,细管沿x 轴方 向匀速运动,带电小球能从管口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中, 关于小球运动的加速度a 、沿y 轴方向的速度y v 、拉力F 以及管壁对小球的弹力 做功的功率P 随时间t 变化的图象分别如图所示,其中正确的是

【解析】 考虑小球的分运动,在x 方向,小球做匀速运动,故小球受到的沿y 方向的力y x F qv B =为恒力,

小球运动的加速度为x y qv B a a m ==

,是恒定不变的,小球沿y 轴方向的速度x y y qv B

v a t t m

==,故AB 错。小球在x 方向受到洛伦兹力x f 和管壁对其的弹力N F ,由于22x

x y q B v f qv B t m

==,故管壁

对小球的弹力做功的功率222

x

N x x x q B v P F v f v t m

===,D 对。以小球和细管作为研究对象,则

x F f =,故C 错。

【答案】 D

忽略重力,带电粒子以垂直于磁场方向的速度进入匀强磁场,由洛伦兹力的特点可知,粒子将做匀速..

圆周运动....。由牛顿第二定律2

v qvB m r =得,轨道半径_____________r =,周期_____________T =。 周期T

与粒子的运动情况无关,它取决于磁场和电荷本身的性质。

1.磁场中匀速圆周运动问题的一般解题思路 ⑴ 圆心的确定

入射方向的垂线..、出射方向的垂线..、入射点与出射点连线的中垂线...

,这三条线中任意两条线的交点即为圆心..

。 9.2 带电粒子在磁场中的运动

⑵半径的确定

用勾股定理、三角函数等数学方法求半径。

⑶运动时间的确定

设圆周运动的周期为T,则当粒子转过α弧度的圆心角对应的时间为___________

t=。

这里我们还要灵活运用圆的一些对称规律。如从某一平直边界射入的粒子,从该边界射出时,速度与

边界的夹角

....等。

..不变

..;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出

2

例题精讲

【答案】A C

【解析】由r

=可知,粒子的动能越小,圆周运动的半径越小。结合粒子的运动轨迹,可知粒子先经过

qB

a点,再经过b点,选项A正确。再根据左手定则可判断出粒子带负电,选项C正确。

【答案】A C

【答案】C

利用如图所示的装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小

,射出粒子的最大速度与最小速度之差将增大

,射出粒子的最大速度与最小速度之差将增大

【答案】B C

【答案】

A C

3.如图所示,一束电子以不同的速率由同一位置沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区域,在从ab 边离开磁场的电子中,下列判断中正确的是 A .从a 点离开的电子速度最大 B .从b 点离开的电子速度最大

C .从a 点离开的电子在磁场中运动时间最长 D

.从b 点离开的电子在磁场中运动时间最长 【答案】 B C

【答案】 B

4.在半径为r 的圆形空间内有一匀强磁场,一带电粒子以速度v 从A 沿半径方向入射,并从

C 点射出,如图所示(O 为圆心)。已知120AOC ∠=?。若在磁场中,粒子只受洛伦兹力作用,则粒子在磁场中运行的时间 A .2π

3r

v

B C .

π3r

v

D

【解析】首先找出粒子做圆周运动的圆心O ',对应圆心角为60?,设该粒子圆周运动的周期为T ,半径为R ,则tan60R r =?,112π66R t T v ==?

= 【答案】D

【例12】 如图所示,比荷为e

m

的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d 、磁感应

强度为B 的匀强磁场区域,要从右侧面穿出这个磁场区域,电子的速度至少应为

A .2Bed m

B .Bed m

C .2Bed m

D .m

【解析】 设带电子粒子以速度v 进入磁场做圆周运动,圆心为1O ,半径为1r ,则根据2

=mv qvB r

,得1=mv r qB ,

根据几何关系得11tan 2

=R

r ?,且160=??。

当带电粒子以13

v 的速度进入时,轨道半径21

1

1333?===m v

mv r r qB qB ,圆心在2O ,则

22tan 2=R

r ?

。即21213tan 3tan 22==

==R R r r ??。故2602

=??,2120=??;

带电粒子在磁场中运动的时间360=?

t T ?

所以22112

1

?==?t t ??,即2122?=?=?t t t ,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误。

【答案】 B

【例14】

如图所示,在0x ≤≤区域内存在与xOy 平面垂直的匀强磁场,磁

感应强度的大小为B 。一位于坐标原点的粒子源,沿y 轴的正方向发射带电粒子,在0t

时刻粒子刚好从磁场边界上的)P a ,点离开磁场。求粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷

q m

【解析】 粒子沿y 轴的正方向进入磁场,从P 点离开磁场。做OP 的垂直平分线,垂直平分线与x 轴的交

点即为粒子运动轨迹的圆心。

由几何关系得,)

2

22R a R =+-

,解得R 。

又sin a R θ=

=

120?, 即周期03T t =。 又2πm T qB

=

,所以02π3q m Bt =。

【答案】

R =,0

2π3q m Bt =

【例15】 如图所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一无限长挡板MN ,距离该

挡板h 处有一个电子源S ,它向垂直磁场的各个方向等速率地发射电子。已知电子质量为m ,电荷量为e 。

⑴ 为使电子能击中O 点,电子的最小速率是多大?

⑵ 为使电子的速率为⑴中最小速率的2倍后,仍能击中O 点,电子从S 射出的方向与SO 的夹角为多大? 【解析】 ⑴ 由题意得,

2h mv eB =

,所以2eBh

v m

=。

⑵ 根据题意找到圆心,画出电子的轨迹如图,由几何关系求得夹角为30?。

【答案】 ⑴ 2eBh

v m

=

;⑵ 30?

5.如图,在区域I (0x d ≤≤)和区域II (2d x d ≤≤)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B 和2B ,方向相反,且都垂直于Oxy 平面。一质量为m 、带电荷量q ()0q >的粒子a 于某时刻从y 轴上的P 点射入区域I ,其速度方向沿x 轴正向。已知a 在离开区域I 时,速度方向与x 轴正方向的夹角为30?;此时,另一质量和电荷量均与a 相同的粒子b 也从P 点沿x 轴正向射入区域I ,其速度大小是a 的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求 ⑴ 粒子a 射入区域I 时速度的大小;

⑵ 当a 离开区域II 时,a 、b 两粒子的y 坐标之差。 【解析】 ⑴ 设粒子a 在Ⅰ内做匀速圆周运动的圆心为C (在y 轴上),半径为

1a R ,粒子速率为a v ,运动轨迹与两磁场边界的交点为P ',如图,由

洛仑兹力公式和牛顿第二定律得

2

1

a

a a v qv B m R = ①

由几何关系得PCP θ'∠= ②

1sin a d

R θ

=

③ 式中,30θ=?,由①②③式得2a qBd

v m

=

④ ⑵ 设粒子a 在Ⅱ内做圆周运动的圆心为a O ,半径为2a R ,射出点为a P (图中未画出轨迹),

a a P O P θ''∠=。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得

()2

2

2a

a a v qv B m R = ⑤

由①⑤式得1

22

a a R R =

⑥ C 、P '和a O 三点共线,且由⑥式知a O 点必位于3

2

x d = ⑦的平面上。由对称性知,a P 点与

P '点纵坐标相同,即1cos Pa a y R h θ=+ ⑧,式中h 是C 点的y 坐标。

设b 在I 中运动的轨道半径为1b R ,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 2

133a a b v v m q B R ??

??= ? ???

?? ⑨ 设a 到达a P 点时,b 位于b P 点,转过的角度为α。如果b 没有飞出Ⅰ,则22π

a t T θ'

=

⑩ 12π

b t T α= ○

11

式中,t 是a 在区域Ⅱ中运动的时间,而2

22πa a R T v

=

○12 1

12π/3

b b R T v =

○13 由⑤⑨⑩○11○12○13式得30α=? ○14

由①③⑨○14式可见,b 没有飞出I区域。b P 点的y 坐标为()12cos b P b y R h α=++ ○15

由①③⑧⑨○14○15式及题给条件得,a 、b 两粒子的y 坐标之差为

)

2

23

a b P P y y d -=

16

【答案】 ⑴ 2a qBd v m =

⑵2

2)3

d

6.如图所示,半径分别为a 、b 的两同心虚线圆所围的区域内存在垂直纸面向

里的匀强磁场,在小圆内沿径向存在电场,电场方向指向圆心O ,在O 处固定一个半径很小(可忽略不计)的金属球,小圆周与金属球间的电势差为U 。设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x 轴正方向以很小的初速度逸出,粒子质量为m ,电荷量为q 。不计粒子的重力,忽略粒子逸出时的速度,求: ⑴ 粒子到达小圆周上时的速度;

⑵ 粒子进入两圆间的磁场中,当磁感应强度超过某一临界值时, 粒子将不能到达大圆周,求此临界值。

【解析】 ⑴ 粒子在电场中加速,由动能定理得,21

2

qU mv =,所以v =

⑵ 粒子进入磁场后,受洛伦兹力做匀速圆周运动,2

v qvB m r

=。

要使粒子不能到达大圆周,其最大的圆半径为轨迹圆与大圆周相切。

从而,2

2

2

()a r b r +=-,所以22

2b a r b

-=,故B =

【答案】 ⑴⑵

上海市高中物理知识点总结完整版

直线运动 知识点拨: 1. 质点 用一个只有质量没有形状的几何点来代替物体。这个点叫质点。一个实际的物体能否看作质点处理的两个基本原则:(1)做平动的物体。(2)物体的几何尺寸相对研究的距离可以忽略不计。 2. 位置、路程和位移 (1) 位置:质点在空间所对应的点。 (2) 路程:质点运动轨迹的长度。它是标量。 (3) 位移:质点运动位置的变化,即运动质点从初位置指向末位置的有 向线段。它是矢量。 3. 时刻和时间 (1) 时刻:是时间轴上的一个确定的点。如“3秒末”和“4秒初”就 属于同一时刻。 (2) 时间:是时间轴上的一段间隔,即是时间轴上两个不同的时刻之差。 21t t t =- 4. 平均速度、速度和速率 (1) 平均速度(v ):质点在一段时间内的位移与时间的比值,即v = s t ?? 。它是矢量,它的方向与Δs 的方向相同。在S - t 图中是割线的斜率。 (2) 瞬时速度(v ):当平均速度中的Δt →0时,s t ??趋近一个确定的值。 它是矢量,它的方向就是运动方向。在S - t 图中是切线的斜率。 (3) 速率:速度的大小。它是标量。 5. 加速度 描写速度变化的快慢。它是速度的变化量与变化所用的时间之比值,即:

a =t v ??。 它是矢量,它的方向与Δv 的方向相同。当加速度方向与速度 方向一致时,质点作加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,质点作减速运动。 6. 匀变速直线运动规律(特点:加速度是一个恒量) (1)基本公式: S = t + 12 a t2 = v0 + a t (2)导出公式: ① 2 - v02 = 2 ② S t - a t2 ③ v == 2 t v v + ④ 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数: S Ⅱ-S Ⅰ=2 (a 一匀变速直线运动的加速度 T 可导出: - =(M -N) ⑤ A B 段中间时刻的即时速度⑥ 段位移中点的即时速度注:无论是匀加速还是匀减速直线运动均有: 2 < 2 ⑦ 初速为零的匀加速直线运动, 在第1s 内、第 2s 内、第3s 内……第内的位移之比为: S Ⅰ:S Ⅱ:S Ⅲ:……: = 1:3:5……:(21); 1、 2、3、…… ⑧ 初速为零的匀加速直线运动,在第1米内、第2米内、第3米内……第n 米内的时间之比为: t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ:…:=1:( )21-:()23-……(n n --1); 1、2、3、 7. 匀减速直线运动至停止:

高中物理洛伦兹力的知识点介绍

高中物理洛伦兹力的知识点介绍 洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。 洛伦兹力f的大小等于Bvq,其的特点就是与速度的大小相关,这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。 我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。 洛伦兹力的大小 ⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力,以便于和安培力区分。 ⒉磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力,这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。 ⒊当时电荷沿着(或逆着)磁感线方向运行时,洛伦兹力为零。 ⒋当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,洛伦兹力的大小 f=Bvqsinθ; 洛伦兹力的方向 ⒈用左手定则来判断:让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动方向的反方向),大拇指指向就是洛伦兹力的方向。 ⒉无论v与B是否垂直,洛伦兹力总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。 洛伦兹力的特点

洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,故洛伦兹力永远不会对v有积分,即洛伦兹力永不做功。 安培力和洛伦兹力的关系 洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,安培力是磁场对通电导线的作用力,两者的研究对象是不同的。 安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。 对洛伦兹力和安培力的联系与区别,可从以下几个方面理解: 1.安培力大小为F=ILB,洛伦兹力大小为F=qvB。安培力和洛伦兹力表达式虽然不同,但可互相推导,相互印证。 2.洛伦兹力是微观形式,安培力是宏观表现。洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。 3.即使安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现,但也不能认为定培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和,一般只有当导体静止时才能这样认为。 4.洛伦兹力不做功,安培力能够做功。 安培力与洛伦兹力的方向判定 即使洛伦兹力和安培力的方向都由左手定则判定,但它们又是有区别的。 安培力方向判定的左手定则中,四指指向电流方向;而洛伦兹力方向判定的左手定则却是,四指指向正电荷的运动方向,负电荷受力与正电荷方向相反。

高中物理重要知识点详细全总结(史上最全)

完整的知识网络构建,让复习备考变得轻松简单! (注意:全篇带★需要牢记!) 高 中 物 理 重 要 知 识 点 总 结 (史上最全)

高中物理知识点总结 (注意:全篇带★需要牢记!) 一、力物体的平衡 1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的. [注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力 (2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上. 3.弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. (2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变. (3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面; 在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆. (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m. 4.摩擦力 (1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反. (3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来

磁场安培力洛伦兹力经典练习

1.如图所示,在两根劲度系数都为k的相同的轻质弹簧下悬 挂有一根导体棒ab,导体棒置于水平方向的匀强磁场中,且与磁 场垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒中通以自左向右的恒定 电流时,两弹簧各伸长了Δl1;若只将电流反向而保持其他条件 不变,则两弹簧各伸长了Δl2,求: (1)导体棒通电后受到的磁场力的大小? (2)若导体棒中无电流,则每根弹簧的伸长量为多少? 2.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M.B 为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点.当电磁铁通电、铁片被吸引上升 的过程中,轻绳上拉力F的大小为 A.F=mg B.Mg<F<(M+m)g C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g 3:如图,通电细杆ab质量为m,置于倾角为θ的导轨上,导轨和杆间不光滑, 有电流时,杆静止在导轨上,下图是四个侧视图,标出了四种匀强磁场的方向其中摩擦力可能为零的是() 4:如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的 上方,当导线中能以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中 张力变化情况为() A、AB顺时针转动,张力变大; B、AB逆时针转动,张力变小 C、AB顺时针转动,张力变小; D、AB逆时针转动,张力变大。 5:如图所示,光滑的平行导轨倾角为θ,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电流,电路中有一电阻值为R的电阻,其余电阻不计,将质量为m,长度为L的导体棒由静止释放,求导体棒在释放的瞬时加速度的大小。 1. 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是 A.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行 B.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行 C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直 D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直

关于高二物理知识点汇总高二上学期物理知识点总结归纳

高二物理知识点汇总2017高二上学期物理知识点总结高二物理中所涉及到的物理知识是物理学中的最基本的知识,学好高二物 理的相关知识点尤其重要,下面是学而思的2017高二上学期物理知识点总结,希望对你有帮助。 高二上学期物理知识点 一、三种产生电荷的方式: 1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体; 2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和; 3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷; 4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体; 二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变。 三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示。1、e=1.610-19c;2、一个质子所带电荷亦等于元电荷;3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍; 四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力,1、计算公式:F=kQ1Q2/r2(k=9.0109N.m2/kg2)2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)3、库仑力不是万有引力; 五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场;2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质

高中物理专题训练洛伦兹力

磁场对运动电荷的作用力 1.在以下几幅图中,对洛伦兹力的方向判断不正确的是( ) 2.如图所示,a是带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块,A,B叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F 拉b物块,使A,B一起无相对滑动地向左加 速运动,在加速运动阶段( ) A.A,B一起运动的加速度不变 B.A,B一起运动的加速度增大C.A,B物块间的摩擦力减小 D.A,B物块间的摩擦力增大 3.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是( ) A.油滴必带正电荷,电荷量为 B.油滴必带正电荷,比荷= C.油滴必带负电荷,电荷量为 D.油滴带什么电荷都可以,只要满足q = 4.(多选)在下列各图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电子可能 沿水平方向向右做直线运动的是( ) 5. (多选)在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场.取坐标如图, 一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方始终不 发生偏转,不计重力的影响,电场强度E和磁感应强度B的方向可能是 ( ) A.E和B都沿x轴方向 B.E沿y轴正向,B沿z轴正向 C.E沿z轴正向,B沿y轴正向 D.E,B都沿z轴方向 6. (多选)为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端 安装了如图7所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长,宽,高分别为 a,b,c,左右两端开口,在垂直于上,下底面方向加磁感应强度为B的匀 强磁场,在前,后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右 流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单 位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( ) A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高 B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离 子多少无关 C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大 D.污水流量Q与U成正比,与a,b无关 7.(多选)如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量 为m,带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向且 相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,设小球的电荷量不变,小球由静止下滑 的过程中( ) A.小球加速度一直增大 B.小球速度一直增大,直到最后匀速 C.棒对小球的弹力一直减小 D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变 8.一个质量为m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷量,放置在倾 角α=30°的光滑斜面上(绝缘),斜面固定且置于B=0.5 T的匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,斜面足 够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面(g取10 m/s2).求: (1)小滑块带何种电荷? (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大? (3)该斜面长度至少多长? 9.光滑绝缘杆与水平面保持θ角,磁感应强度为B 的匀强磁场充满整个空间,一个带正电q、质量为 m、可以自由滑动的小环套在杆上,如图所示,小 环下滑过程中对杆的压力为零时,小环的速度为________. 10.如图所示,质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖 直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平,并与小球运动 方向垂直.若小球电荷量为q,球与墙间的动摩擦因数为μ.则 小球下滑的最大速度为____________,最大加速度为____________. 11.如图所示,各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均 为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛 伦兹力的方向.

高中物理知识点总结大全

高考总复习知识网络一览表物理

高中物理知识点总结大全 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FNr} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;

磁场洛伦兹力基础计算

磁场---洛伦兹力基础计算 1、(12分)下左图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷q与质量m之比。 2、如图所示,一束电子流以速率v通过一个处于矩形空间的大小为B的匀强磁场,速度方向与磁感线垂直.且平 行于矩形空间的其中一边,矩形空间边长为a与a电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过,求: (1)电子在磁场中的飞行时间? (2)电子的荷质比q/m. 3、如图所示,一个电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与原来入射方向的夹角就是30°,试计算: (1)电子的质量m。(2)电子穿过磁场的时间t。

4、一宽为L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,如图所示,一质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度(方向如图所示)射入磁场。若不使粒子从右边界飞出,则其最大速度应为多大?(不计粒子重力) 5、(12分)一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,不计重力。 求:(1) 粒子做圆周运动的半径 (2)匀强磁场的磁感应强度B 6、如图所示,在xoy平面内有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场,磁感强度为B,一带正电荷量Q的粒子,质量为m,从O点以某一初速度垂直射入磁场,其轨迹与x、y轴的交点A、B到O点的距离分别为a、b,试求: (1)初速度方向与x轴夹角θ. (2)初速度的大小、

最详细的高中物理知识点总结(最全版)

高中物理知识点总结(经典版)

第一章、力 一、力F:物体对物体的作用。 1、单位:牛(N) 2、力的三要素:大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力,但它们不在同一物体上,不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力,有同时性。 二、力的分类: 1、按按性质分:重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分:压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分:外力、内力。 2、重力G:由于受地球吸引而产生,竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上,不一定在物体上。 弹力:由于接触形变而产生,与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f:阻碍相对运动的力,方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力:f=μN(N不是G,μ表示接触面的粗糙程度,只与材料有关,与重力、压力无关。) 相同条件下,滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力:用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动,推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解:遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形,合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡:共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法:先受力分析,然后根据题意建立坐标 系,将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内,可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注:已知一个合力的大小与方向,当一个分力的 方向确定,另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡:物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法:先受力分析,然后作出对应力的力臂(最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离)。分析正、负力矩。 利用力矩来解题:M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动

高二物理培优提高讲义11洛伦兹力(学生版)

洛伦兹力 1、洛伦兹力的大小(1)当时,(2)当 时, (3)当与有夹角时, 2、洛伦兹力的方向: 左手定则 注意: , ,即安培力总是垂直于和决定的平面 3、任何情况下洛伦兹力对运动电荷不做功 4、当带电粒子初速度方向与磁场方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.洛伦兹力提供向心力: 得到轨道半径: ,运动周期 5、安培力和洛伦兹力的的本质都是电磁力,其区别是安培力是通电导线受到的力,洛伦兹力是运动电荷受到的力 洛 洛 洛 洛 洛 如图所示,在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,水平放置一足够长的绝缘直棒,棒上套着一个带正电的小球,电场强度为,方向水平向右;磁感应强度为,方向垂直纸面向里.小球质量为,带电荷量为 ,小球沿水平棒滑动时摩擦因数为.小球刚开始向右滑动后,求: 1 当小球的速度达到何值时它的加速度最大,加速度的最大值是多少.(1)小球速度的最大值. (2)一、洛伦兹力

2 如图,一根绝缘细杆固定在磁感应强度为的水平匀强磁场中,杆和磁场垂直,与水平方向成角.杆上套一个质量为、电量为的小球.小球与杆之间的动摩擦因数为.从点开始由静止释放小球,使小球沿杆向下运动.设磁场区域很大,杆很长.已知重力加速度为.求: (1) 定性分析小球运动的加速度和速度的变化情况. 小球在运动过程中最大加速度的大小. (2) (3) 小球在运动过程中最大速度的大小. 3 如图所示,有界匀强磁场边界线平行于,和相距为,速率不同的同种带电粒子电荷量为,质量为.从点沿方向同时射入磁场.其中穿过点的粒子速度与垂直;穿过点的粒子速度与成角,设两粒子从到、所需时间分别为和,(重力不计)则: (1) 穿过、两处的粒子速度之比. (2) 两粒子从到、所需时间之比.

高二物理洛伦兹力测试题(考卷)

图1 B 图5 洛伦兹力测试题 一、单选题(每题只有一个选项是正确的) 1.下列说法中正确的是() A .回旋加速器可以将带电粒子的速度加速到无穷大 B .回旋加速器的两个D 形盒之间应加上高压直流电源 C .回旋加速器的两个 D 形盒之间应加上高频交流电源 D .带电粒子在D 形盒中的轨迹半径是不变的 2.如图所示,两块平行金属板中间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入两板间,不计重力,射出时它的动能减小了,为了使粒子动能增加,应采取的办法是() A .使粒子带电性质相反 B .使粒子带电量增加 C .使电场的场强增大 D .使磁场的磁感应强度增大 3.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图1所示,则下列说法中正确的是() A .只增大狭缝间的加速电压,可增大带电粒子射出时的动能 B .只增大狭缝间的加速电压,可增大带电粒子在回旋加速器中的运动时间 C .只增大磁场的磁感应强度,可增大带电粒子射出时的动能 D .用同一回旋加速器可以同时加速质子(H 1 1 )和氚核(H 31) 4.一束带电粒子(可能含有多种电荷量和质量不同的粒子),从容器A 下方的小孔S 1飘入加速电场,然后让粒子经小孔S 2、S 3垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动,最后打在照相底片上的同一点D ,如图所示.则关于这束粒子中各种粒子的电荷量、质量关系,下列说法中正确的是() A .电荷量与质量的比值一定相同 B .电荷量一定不同 C .质量一定相同 D .电荷量一定相同 5.如图5,在加有匀强磁场的区域中,一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图,由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞,带电粒子的能量逐渐减小,从图中可以看出:( ) A .带电粒子带正电,是从 B 点射入的 C . 带电粒子带负电,是从B 点射入的 C .带电粒子带负电,是从A 点射入的 D .带电粒子带正电,是从A 点射入的 6.如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电量为q 的液滴作半径为R 的匀速圆周运动,已知电场强度为E ,磁感强度为B ,则液滴的质量和环绕速度分别为() A .Eq/g ,BgR/E B. B 2qRE ,E/B C. B ,BRq/E D. Eq/g ,E/B 7.如图所示,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平指向纸内,三个带等量同种电荷的微粒处在这一正交的电、磁场中,已知a 处于静止状态,b 沿水平方向匀速

高二物理知识点总结

电场 库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体 知识要点: 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间 的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 e =?-1610 19 .C 。 ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带 电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距 离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Q r =122 , 其中比例常数K 叫静电力常量,K =?90109.N m C 22·。 库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时, 可以使用库仑定律,否则不能使用。例如半径均为r 的金属球如 图9—1所示放置,使两球边缘相距为r ,今使两球带上等量的异种电荷Q ,设两电荷Q 间的库仑力大小为F ,比较F 与K Q r 22 3() 的大小关系,显然,如果电荷 能全部集中在球心处,则两者相等。依题设条件,球心间距离3r 不是远大于r ,故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样电荷间距离小于3r ,故F K Q r >22 3() 。同理, 若两球带同种电荷Q ,则F K Q r <22 3() 。 3、电场强度 ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q ,它所受到的电场力 F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度,定义式是E F q = ,场强 是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。 由场强度E 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检

洛伦兹力(学生练习)

第二讲 洛伦兹力 一、【考试说明】 二、【考试说明解读】 (一)洛伦兹力 1.洛仑兹力的大小。 (1)洛仑兹力计算式为F =qvB ,条件为磁场B 与带电粒子运动的速度v 垂直。 (2)当v ∥B ,F =0;当v ⊥B ,F 最大。 2.洛仑兹力的方向。 (1)洛仑兹力的方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入掌心,四指指向正电荷的运动方向,那么,大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向;如果运动电荷为负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向。 (2)F 、v 、B 三者方向间的关系。已知v 、B 的方向,可以由左手定则确定F 的唯一方向:F ⊥v 、F ⊥B 、则F 垂直于v 和B 所构成的平面;但已知F 和B 的方向,不能唯一确定v 的方向,由于v 可以在v 和B 所确定的平面内与B 成不为零的任意夹角,同理已知F 和v 的方向,也不能唯一确定B 的方向。 3.洛仑兹力的特性 (1)安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。 (2)无论电荷的速度方向与磁场方向间的关系如何,洛仑兹力的方向永远与电荷的速度方向垂直,因此洛仑兹力只改变运动电荷的速度方向,不对运动电荷作功,也不改变运动电荷的速率和动能。所以运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场仅受洛仑磁力作用时,一定作匀速圆周运动。 (3)洛仑兹力是一个与运动状态有关的力,这与重力、电场力有较大的区别,在匀强电场中,电荷所受的电场力是一个恒力,但在匀强磁场中,若运动电荷的速度大小或方向发生改变,洛仑兹力是一个变力。 【例1】每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意 义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将 A .向东偏转 B .向南偏转 C .向西偏转 D .向北偏转 【例2】如图所示,边长为d 的正方形区域abcd 中充满匀强磁场,磁场大小为B ,方向垂直纸面向里。一个氢核(质量为m ,电量为e )从ad 边的中点m 沿着既垂直于ad 边 又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab 边的中点n 射出磁场,则氢核射入磁场时的速度是____。现将磁场的磁感应强度变为原来的2倍, 其他条件不变,则这个氢核经_____时间从磁场射出。 例3.如图所示,匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、 底部有带电小球的试管。在水平拉力F 作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出。关 n a b

高二物理知识点归纳总结五篇精选

高二物理知识点归纳总结五篇精选 高中学习容量大,不但要掌握目前的知识,还要把高中的知识与初中的知识溶为一体才能学好。在读书、听课、研习、总结这四个环节都比初中的学习有更高的要求。下面就是给大家带来的高二物理知识点总结,希望能帮助到大家! 高二物理知识点总结1 一、功:功等于力和物体沿力的方向的位移的乘积; 1、计算公式:w=Fs; 2、推论:w=Fscosθ,θ为力和位移间的夹角; 3、功是标量,但有正、负之分,力和位移间的夹角为锐角时,力作正功,力与位移间的夹角是钝角时,力作负功; 二、功率:是表示物体做功快慢的物理量; 1、求平均功率:P=W/t; 2、求瞬时功率:p=Fv,当v是平均速度时,可求平均功率; 3、功、功率是标量;

三、功和能间的关系:功是能的转换量度;做功的过程就是能量转换的过程,做了多少功,就有多少能发生了转化; 四、动能定理:合外力做的功等于物体动能的变化。 1、数学表达式:w合=mvt2/2-mv02/2 2、适用范围:既可求恒力的功亦可求变力的功; 3、应用动能定理解题的优点:只考虑物体的初、末态,不管其中间的运动过程; 4、应用动能定理解题的步骤: (1)对物体进行正确的受力分析,求出合外力及其做的功; (2)确定物体的初态和末态,表示出初、末态的动能; (3)应用动能定理建立方程、求解 五、重力势能:物体的重力势能等于物体的重量和它的速度的乘积。 1、重力势能用EP来表示; 2、重力势能的数学表达式:EP=mgh; 3、重力势能是标量,其国际单位是焦耳; 4、重力势能具有相对性:其大小和所选参考系有关;

5、重力做功与重力势能间的关系 (1)物体被举高,重力做负功,重力势能增加; (2)物体下落,重力做正功,重力势能减小; (3)重力做的功只与物体初、末为置的高度有关,与物体运动的路径无关 六、机械能守恒定律:在只有重力(或弹簧弹力做功)的情形下,物体的动能和势能(重力势能、弹簧的弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。 1、机械能守恒定律的适用条件:只有重力或弹簧弹力做功; 2、机械能守恒定律的数学表达式: 3、在只有重力或弹簧弹力做功时,物体的机械能处处相等; 4、应用机械能守恒定律的解题思路 (1)确定研究对象,和研究过程; (2)分析研究对象在研究过程中的受力,判断是否遵受机械能守恒定律; (3)恰当选择参考平面,表示出初、末状态的机械能; (4)应用机械能守恒定律,立方程、求解;

高中物理专题训练洛伦兹力

磁场对运动电荷的作用力 1.质量为m、带电荷量为q的小物块,从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示.若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是() A.小物块一定带正电荷 B.小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动 C.小物块在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动 D.小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面压力为零时的速率为 2.(多选)如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上。现在给小球一个水平向右的初速度v0,假设细杆足够 长,小球在运动过程中电量保持不变,杆上各处的动摩 擦因数相同,则小球运动的速度v与时间t的关系图象 可能是() 3.如图所示,有一磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以 初速度v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁 场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小和方向是( ) A.B/v,竖直向上 B.B/v,水平向左 C.Bv,垂直于纸面向里 D.Bv,垂直于纸面向外 4.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁 血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀 的.使用时,两电极A,B均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流 速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运 动,电极A,B之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作 是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测 中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为 160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T.则血流速度的近似值和电极A,B的 正负为( ) A. 1.3 m/s,a正、b负 B. 2.7 m/s,a正、b负 C. 1.3 m/s,a负、b正 D. 2.7 m/s,a负、b正 5.(多选)如图所示,质量为m,电量为q的带正电物体,在磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动, 则( ) A.物体的速度由v 减小到零的时间等于 B.物体的速度由v 减小到零的时间大于 C. 若另加一个电场强度大小为,方向水平向右的匀强电场,物体将 做匀速运动 D. 若另加一个电场强度大小为,方向竖直向上的匀强电场,物体将 做匀速运动 6.(多选)如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平 向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿ab直 线向上运动,下列说法中正确的是( ) A.微粒一定带负电 B.微粒的动能一定减小 C.微粒的电势能一定增加 D.微粒的机械能一定增加 7.(多选)如图所示,一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动, 飞离桌子边缘A,最后落到地板上.设有磁场时飞行时间为t1,水平射程为 x1,着地速度大小为v1;若撤去磁场而其余条件不变时,小球飞行的时间为 t2,水平射程为x2,着地速度大小为v2.则( ) A.x1>x2 B.t1>t2 C.v1>v2 D.v1=v2 8.如图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图.K为 电子枪,由枪中沿KA方向射出的电子,速率大小不一.当电子通过方向互相 垂直的匀强电场和磁场后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔S. 设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直于纸面的匀强 磁场的磁感应强度为0.06 T,问: (1)磁场的指向应该向里还是向外? (2)速度为多大的电子才能通过小孔S? 9.如图所示,某空间存在着相互正交的匀强电场E和匀强磁场B,匀强电场方 向水平向右,匀强磁场方向垂直于纸面水平向里。B=1 T,E=10N/C,现 有一个质量为m=2×10-6kg,电荷量q=2×10-6C的液滴以某一速度进入该 区域恰能做匀速直线运动,求这个速度的大小和方向(g取10 m/s2)。 10.如图所示,套在很长的绝缘直棒上的小球,其质量为m、带电荷量为+q, 小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度 是E,磁感应强度是B,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由 静止沿棒下落到具有最大加速度时的速度____________.所能达 到的最大速度______________. 11.如图所示,一个质量为m带正电的带电体电荷量为 q,紧贴着水平绝缘板的下表面滑动,滑动方向与垂直纸 面的匀强磁场B垂直,则能沿绝缘面滑动的水平速度方向________,大小v应 不小于________,若从速度v0开始运动,则它沿绝缘面运动的过程中,克服摩 擦力做功为________.

高二物理选修知识点总结

高二物理选修3-1知识点总结 知识要点: 1.电荷 电荷守恒定律 点电荷 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用 力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e =?-161019.C 。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne ) ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。 2.库仑定律 (1)公式 F K Q Q r =1 22 (真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Q r =1 22,其中比例常数K 叫静电力常量,K =?90109.N m C 22·。(F:点电荷间的作用力(N), Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引) (2)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 3.静电场 电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点:(1)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4.电场强度 点电荷的电场 ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q ,它所受到的电场力F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度,定义式是q F E =,E 是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q :检验电荷的电量(C)) 电场强度E 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。与放

洛伦兹力基础练习题

< 1、一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定带电粒子的电荷量与质量之比,则只需要知道( B ) A.运动速度v和磁感应强度B B.磁感应强度B和运动周期T C.轨道半径R和运动速度v D.轨道半径R和磁感应强度B 2、“月球勘探号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果.月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场强弱的分布情况.如图所示,是探测器通过月球表面的A、B、C、D、四个位置时拍摄到的电子的运动轨迹的照片.设电子的速率相同,且与磁场的方向垂直,则可知磁场最强的位置应在( A ) 由r=mv qB 可知B较大的地方,r较小. 3、如图5所示,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀匀强磁场中做简谐运 动,则下列说法正确的是( A ) A、当小球每次通过平衡位置时,动能相同 B、¥ C、当小球每次通过平衡位置时,速度相同 D、当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同 E、撤消磁场后,小球摆动周期变化 4、如图所示,在加有匀强磁场的区域中,一垂直于磁场方向射入的带电 粒子轨迹如图所示,由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞,带电粒子 的能量逐渐减小,从图中可以看出:( B ) A、带电粒子带正电,是从B点射入的 B、带电粒子带负电,是从B点射入的 C、带电粒子带负电,是从A点射入的 D、@ E、带电粒子带正电,是从A点射入的 5、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动,轨道半径分别为 Rp 和 R ,周期分别为 Tp和 T ,则下列选项正确的是( A ) A.R :Rp=2 :1 ;T :Tp=2 :1 B.R :Rp=1:1 ;T :Tp=1 :1 C.R :Rp=1 :1 ;T :Tp=2 :1 D.R :Rp=2:1 ;T :Tp=1 :1

高二物理洛伦兹力应用实例

洛伦兹力应用实例—速度选择器、质谱仪、回旋加速器 1.一质子以速度V 穿过互相垂直的电场和 磁场区域而没有发生偏转,则 ( ) A 、若电子以相同速度V 射入该区域,将会发生偏转 B 、无论何种带电粒子,只要以相同速度射入都不会发生偏转 C 、若质子的速度V'V ,它将向上偏转,其运动轨迹既不是 圆弧也不是抛物线 2.如图,氕、氘、氚核以相同的动能射入速度选择器,结果氘核沿直线运动,则( ) A .偏向正极板的是氕核 B .偏向正极板的是氚核 C .射出时动能最大的是氕核 D .射出时动能最大的是氚核 3.(单)如图带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。平板S 上有可让粒子 通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S 下方有强度 为B0的匀强磁场。下列表述不正确的是( ) A .质谱仪是分析同位素的重要工具 B .速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C .能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B D .粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,粒子的荷质比越小 4.(单)如图,一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转.如果让这些不偏转离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入后一磁场的离子,可得出结论 ( ) A .它们的动能一定各不相同 B .它们的电量一定各不相同 C .它们的质量一定各不相同 D .它们的电量与质量之比一定各不相同 5.(单)如图所示,有a 、b 、c 、d 四种离子,它们带等量同种电荷,质量不等,d c b a m m m m =<=,以不等的速率 d c b a v v v v <=< 进入速度选择器后,有两种V + --

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