磁场对运动电荷的作用力4
磁场对运动电荷的作用力
第四节磁场对运动电荷的作用力学习目标：1.知道磁场对电流作用实质是磁场对运动电荷作用的宏观表现。
2.能根据安培力的表达式F=BIL推导洛仑兹力的表达式f=qvB，培养学生的推理能力和知识迁移能力。
并能够应用公式进行简单计算。
3.理解洛仑兹力的方向由左手定则判定，并会用左手定则熟练地判定。
重、难点：洛仑兹力产生、大小、方向、特点。
【导学过程】◇课前预习◇一、相关知识点的回顾1．磁场对电流的作用力叫安培力，安培力的大小与哪些因素有关？写出安培力的表达式。
2．安培力的方向怎样判断？左手定则的内容？安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？3．在第二章我们曾经学过电流，电流的大小是怎样定义的？电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系二、预习能掌握的内容1．阴极射线是一束高速运动的（“质子”、“电子”）流。
课文中实验发现阴极射线在磁场中发生偏转说明。
我们把这个力叫。
2．通电导线受到的安培力，实际上是洛仑兹力的。
3．与安培力方向判断类似，洛仑兹力的方向判断也用。
4．在宏观图中画出安培力的方向，在微观图中画出洛仑兹力的方向。
（思考：如果是电子定向移动，在微观图上怎样画电荷的速度、洛仑兹力方向）。
体会左手定则判断洛仑兹力方法。
宏观微观◇课堂互动◇一、洛仑兹力的定义【探究活动】观察实验演示阴极射线在磁场中的偏转现象。
ⅰ）不加磁场ⅱ）射线与磁场垂直总结：⑴叫洛仑兹力。
⑵安培力是大量电荷所受的宏观体现。
二、洛仑兹力的大小【探究讨论】如何定量描述洛仑兹力的大小？可以建立如下的电流物理模型，推导出洛伦兹力的计算式：设有一段长度为L 的通电导线，横截面积为S ，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电量为q ，定向移动的平均速率为v ，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度B 的匀强磁场中1.这段导线中电流I 的微观表达式是多少？ I=2.这段导体所受的安培力为多大？ F=3.这段导体中含有多少自由电荷数？ N=4.每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？ f=问：①f=qvB 的适用条件如何？②当电荷速度V 的方向与磁感应强度B 的方向平行时，洛伦兹力f 又怎样？③运动电荷在磁场中一定受洛仑兹力的作用吗？为什么？（实验观察阴极射线 v∥B 现象）总结：①当电荷运动方向与磁场方向平行时， 。
磁场对运动电荷的作用力
练习 1、一个电子以速度v逆着磁感线方向进入一匀强磁 、一个电子以速度 逆着磁感线方向进入一匀强磁 它在磁场中将做（ 场，它在磁场中将做（ ） A．加速直线运动 B．减速直线运动 ． ． C．匀速圆周运动 D．匀速直线运动 ． ． 2、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法 、带电量为＋ 的粒子 在匀强磁场中运动， 的粒子， 正确的是： 正确的是： A．只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同 ．只要速度大小相同， B．如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变，则所 改为－ ，且速度反向大小不变， ．如果把＋ 改为 受的洛伦兹力大小、 受的洛伦兹力大小、方向均不变 C．带电粒子在磁场中运动，不一定受洛伦兹力作用 ．带电粒子在磁场中运动， D．带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度 ．带电粒子受洛伦兹力小， 小
四、速度选择器 问题：如图所示， 问题：如图所示，两平行金属板间存在一磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束带电粒子流以 、方向垂直纸面向外的匀强磁场， 速度v水平射入 为使粒子经磁场时不偏转（ 水平射入.为使粒子经磁场时不偏转 速度 水平射入 为使粒子经磁场时不偏转（粒子重力不 ），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场 则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场， 计），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于 这个电场场强大小和方向的说法中正确的是（ 这个电场场强大小和方向的说法中正确的是（ ） A.大小为 ，粒子带正电时，方向向上 大小为B/v，粒子带正电时， 大小为 B.大小为 ，粒子带负电时，方向向下 大小为B/v，粒子带负电时， 大小为 C.大小为 ，方向向下，与粒子带何种电荷无关 大小为Bv，方向向下， 大小为 D.大小为 ，方向向上，与粒子带何种电荷无关 大小为Bv，方向向上， 大小为 速度选择器选择的是粒子的速度大 . . . .B 小和方向，与粒子带电的多少、 小和方向，与粒子带电的多少、种类 v . . . . 无关，与粒子的质量无关。 无关，与粒子的质量无关。 速度选择器中电场强度和磁场的磁 感应强度关系是： 感应强度关系是：v=E/B
磁场对运动电荷和电流的作用
三、 磁场对载流线圈的作用
1、 磁场作用于载流线圈的磁力矩
如图 均匀磁场中有一矩形载流线圈MNOP
MN l2 NO l1
F3 P
F1 BIl2
F2 F1
F3 BIl1 sin(π )
M
F2
I
B
F1
N F4
O en
F4 F3 4
F Fi 0 i 1
M,N
F1
F2 O,P
由于自由电子与晶格之间的相互作用，使导线在
宏观上看起来受到了磁场的作用力 .
安培定律 磁场对电流元的作用力 dF Idl B
2、安培定律 dF Idl B
dF IdlBsin
意义 磁场对电流元作用的力 ，在数值上等 于电流元 Idl 的大小 、电流元所在处的磁感强度 B
大小以及电流 元和磁感应 强度 之间的夹角 的正弦
解
CD
f1
I 2bB1
I2b
0 I1
2a
方向向左
D
E
EF
f3
I 2bB3
I2b
0 I1
4a
方向向右
I1 I2 b
CF
f2
2 a
a
I
2dlB1
sin
2
a
2a a
0 I1
2x
I
2dx
0 I1I 2
2
ln
2
C
o
F
x
DE f4 f2 整个线圈 所受的合力：F
f1
f2
f3
f4
a
f1
f3
m
v02 R
轨道 半径
R mv0 qB
T 2R 2 m
14.1 磁场对运动电荷的作用力 洛仑兹力
3. 形成机制
以载流子为正电荷为例说明, 以载流子为正电荷为例说明 受力分析: 受力分析 洛伦兹力
v。 设载流子速度为
υ
f = qυB
v v v fL = q × B v
(方向向上 方向向上) 方向向上 VH fL Fe
v B
B
洛仑兹力使载流子横向漂移, 洛仑兹力使载流子横向漂移 出现电荷积累。 出现电荷积累。 上端积累了正电荷， 上端积累了正电荷， 下端积累了负电荷。 下端积累了负电荷。 v v 横向电场力: fe = qE 横向电场力: 上下两端形成电势差 VH 。
14
第14章 磁力
绚丽多彩的极光
在地磁两极附近， 在地磁两极附近，由于磁 感线与地面近似垂直， 感线与地面近似垂直，外层空 间入射的带电粒子可直接射入 高空大气层内。 高空大气层内。它们和空气分 子的碰撞产生的辐射就形成 了极光。 了极光。
15 第14章 磁力
3）磁流体船 ）
进水
发动机
出水
B
电流
第14章 磁力
讨论
1）霍尔效应的应用 ）
IB 由式 V H = υ Bb = nqd
区分半导体材料类型
可测载流子的正负和浓度； 可测载流子的正负和浓度； 可测磁感强度 B 。
研究半导体材料 性质（ 性质（浓度随杂 温度等变化） 质、温度等变化）
v
—— 霍尔系数的正负与 载流子电荷性质有关
2）量子霍尔效应 ） 1980年 德国物理学家克里青发现：霍尔电阻与磁场成非 年 德国物理学家克里青发现： 线性关系，这一效应叫量子霍尔效应。 线性关系，这一效应叫量子霍尔效应。 在极低温、 在极低温、强磁场下
h RK = 2 = 25812.80Ω e
磁场对运动电荷的作用
洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向， 不能改变速度的大小。
显像管的工作原理
电子束受到洛伦兹力而偏转 如图所示
（1）要是电子打在A点，偏
转磁场应该沿什么方向？
（2）要是电子打在B点，偏
转磁场应该沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏
上的位置由中心O逐渐向A点
移动，偏转磁场应该怎样变 化？
课堂练习
在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进 的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强 弱和电子的速度都能影响圆的半径。
左：直线
右：圆形
洛伦兹力与电场力的区别：
1.产生： 电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的作用 磁场只对运动电荷才有磁场力的作用
2.方向： 电场力的方向与电场方向平行,正电荷的电场力方向就
1．答：由现象知这束射线含有不 同的粒子。其中向左的射线为带 正电的粒子组成；中间的射线为 不带电粒子组成；向右的射线为 带负电的粒子组成。
课堂练习
F F
F
F
课堂练习
3．答：带电粒子在磁场中径迹弯曲、成螺旋形是由于 受到洛伦兹力的作用而使运动方向发生改变造成的。 两个运动的具有相反电荷的粒子在同一磁场中所受的 洛伦兹力方向相反，因此它们的径迹是一对相反绕向 的螺旋线。
洛伦兹力的方向
下图中电子束的偏转方向画的方向正确吗？
洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B 和粒子速度v 。
F⊥v， F⊥B ，
F⊥ v、B相交所确定的平面
洛伦兹力的大小
F
- V0
F Bv
当速度v的方向与磁感应 强度B的方向垂直时：
F qvB
洛仑兹力F的大小等于电
B
荷量q、速度v、磁感应
强度B三者的乘积
磁场对运动电荷的作用—范
（2）带电粒子在磁场中运动时间多长？
３.在圆形磁场区中的运动
例题：如图所示，纸面内存在着一半径为R的圆形匀强磁场，磁 感应强度为B，一质量为m、带电量为q的负粒子从A点正对着圆 心O以速度v垂直磁场射入，已知当粒子射出磁场时，速度方向偏 转了θ。求粒子在磁场中运动的轨道半径r。（不计重力）
解：如图所示做辅助线， 连接两圆圆心 因为速度方向偏转了θ 所以圆O1中的圆心角为θ 在 OAO1中由几何知识可得：
一、磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力
磁场的基本性质：
对放在其中的通电导线和运动电荷有力的作用，称作 磁场力 通电导线受到的磁场力叫安培力 运动电荷受到的磁场力叫洛伦兹力 安培力是大量定向运动的电荷受到洛仑兹力的宏观表现 洛仑兹力是安培力的微观本质 １、洛伦兹力的大小
荷兰物理学家，他 是电子论的创始人、相 对论中洛伦兹变换的建 立者，并因在原子物理 中的重要贡献（塞曼效 应）获得第二届（1902 年）诺贝尔物理学奖。 被爱因斯坦称为“我们 时代最伟大，最高尚的 人”。
Q
例题： 一质子以某一速度垂直射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁 场时速度方向与入射方向的夹角为θ, 试求带电粒子进入磁场中的速度 v和在磁场中的运动时间t.(已知m、q和磁感应强度B） 解：如图，由几何关系得 由物理关系得
q
d
q
又
mv R qB 2m T qB
d sin q R
q t T 2
中飞过的距离最大，则两板间的电势差U为多少？
练习：一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分 布在一个圆形区域内。一个质量为m、电荷为q的带电粒子，由原点 O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P 点，此时速度方向与y轴的夹角为30º ，P到O的距离为L，如图所示。 不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域 的最小半径R。
磁场对电荷的作用
磁场对电荷的作用磁场是我们生活中常见的现象之一，它对电荷的作用也是物理学中的重要内容。
磁场可以对电荷施加力，改变其运动轨迹，同时也可以产生电磁感应现象。
本文将从磁场对电荷的力和电磁感应两个方面进行探讨。
一、磁场对电荷的力磁场对电荷的力是由洛伦兹力所引起的。
洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的力，其大小与电荷的速度和磁场的强度有关。
当电荷运动时，如果与磁场垂直，则会受到一个与速度方向垂直的力。
这个力的方向遵循右手定则，即伸出右手，让大拇指指向电荷的速度方向，四指指向磁场的方向，那么手掌的方向就是力的方向。
洛伦兹力的大小与电荷的速度成正比，与磁场的强度成正比，与电荷的正负有关。
当电荷为正电荷时，力的方向与速度方向相同；当电荷为负电荷时，力的方向与速度方向相反。
这说明磁场对电荷的作用是有方向的，并且会改变电荷的运动状态。
二、磁场对电荷的轨迹改变磁场对电荷的作用不仅仅是改变其运动状态，还可以改变其运动轨迹。
当电荷在磁场中运动时，由于受到洛伦兹力的作用，其运动轨迹将发生偏转。
这种偏转的轨迹称为磁场中的霍尔效应。
霍尔效应是一种基于磁场对电荷的作用而产生的现象。
当电荷通过一个垂直于磁场的导线时，会受到洛伦兹力的作用，使其在导线内部产生一个电势差。
这个电势差会导致电子在导线中沿着一侧的边缘运动，形成霍尔电流。
这种霍尔电流的存在会产生一个横向的电场，使得电子受到一个向内的力，从而使电子的轨迹发生偏转。
三、磁场对电荷的电磁感应除了对电荷施加力和改变其运动轨迹外，磁场还可以产生电磁感应现象。
电磁感应是指磁场的变化可以诱导出电场的变化，从而产生电流。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的强度或方向发生变化时，会在导线中产生感应电动势，从而产生电流。
电磁感应的原理是磁场的变化引起电场的变化，进而产生电流。
这种现象在电动机、发电机等设备中得到了广泛应用。
通过改变磁场的强度或方向，可以产生不同大小和方向的感应电动势，从而实现能量的转换和传输。
磁场对运动电荷的作用
3.5 磁场对运动电荷的作用教学目的1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大，2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向．重点洛仑兹力的大小和它的方向。
难点用左手定则判断洛仑兹力的方向。
能力要求1.由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力．2.通过本节教学，培养学生科学研究的方法论思想：即“推理——假设——实验验证”．教具阴极射线发射器，蹄形磁铁。
教学过程1、理论探索前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用，若导线无电流，安培力为零。
由此我们就会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。
2、实验验证从演示实验中可以观察到：阴极射线（电子流）在磁场中发生偏转，即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用，这一力称为洛仑兹力．3、洛仑兹力的方向根据左手定则确定安培力方向的办法，迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向，特别要注意四指应指向正电荷的运动方向；若为负电荷，则四指指向运动的反方向，带电粒子在磁场中运动过程中，洛仑兹力方向始终与运动方向垂直．请同学们思考，洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗？讨论：洛仑兹力对带电粒子是否做功？4、洛仑兹力的大小，结合导体中电流的微观根据通电导线所受安培力的大小表达式，让学生推导出：当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小，当带电粒子平行磁场方向运动时，不受洛仑兹力．带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关．（1）、若∥或（2）、若⊥，运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用，运动状态会发生变化，其运动方向会发生偏转．高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上，就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向，对地球上的生物起着保护作用．5.思维扩展本节课我们学习了洛仑兹力的概念．我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时，都不受磁场力的作用，带电粒子垂直磁场运动时，所受洛仑兹力的大小，方向和磁场方向、运动方向互相街．可用左手定则判断（举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向．）如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时，同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗？布置作业1、P152（1）（2）（3）板书设计磁场对运动电荷的作用一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力二、洛仑兹力的方向——左手定则三、洛仑兹力的大小1、若∥或2、若⊥，四、洛仑兹力的特点1、洛仑兹力对运动电荷不做功，不会改变电荷运动的速率。
磁场对运动电荷的作用(带答案)
磁场对运动电荷的作用一、洛伦兹力的大小和方向1．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力．2．洛伦兹力的大小F ＝qvBsin θ，θ为v 与B 的夹角．如图所示．(1)当v ∥B 时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F ＝0；(2)当v ⊥B 时，θ＝90°，洛伦兹力F ＝qvB ．(3)静止电荷不受洛伦兹力作用．3．洛伦兹力的方向(1)左手定则：磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷的运动方向，拇指方向即为运动电荷所受洛伦兹力的方向(2)方向特点：F 垂直于B 、v 决定的平面，即F 始终与速度方向垂直，故洛伦兹力不做功．思考：1．怎样用左手定则判断负电荷所受洛伦兹力的方向？ 2．洛伦兹力与安培力有怎样的联系？二、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v ∥B ，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动．2．若v ⊥B ，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动．(1)向心力由洛伦兹力提供：qvB ＝m v 2R＝m ω2R ； (2)轨道半径公式：R ＝mv qB；(3)周期：T ＝2πR v ＝2πm qB (周期T 与速度v 、轨道半径R 无关)；(4)频率：f ＝1T ＝qB 2πm； (5)角速度：ω＝2πT＝qB m． 思考：根据公式T ＝2πR v，能说T 与v 成反比吗？ 要点探究一、 对洛伦兹力的理解1．洛伦兹力和安培力的关系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到的洛伦兹力的宏观表现．2．洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向与电荷运动的方向和磁场方向都垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向确定的平面．(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．二、 带电粒子在有界匀强磁场中的运动1带电粒子在有界磁场中的运动规律总结(1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图)，利用直线和圆的关系找几何关系(2)平行边界(存在临界条件，如图)，利用直线和圆的关系找几何关系(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图)，磁场的边界和粒子的运动轨迹为两个相交圆，利用相交圆的关系找几何关系2．分析方法：找圆心、求半径、确定转过的圆心角的大小是解决这类问题的前提，确定轨道半径和给定的几何量之间的关系是解题的基础，有时需要建立运动时间t 和转过的圆心角α之间的关系作为辅助．(1)圆心的确定①基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心．②两种情形a ．已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图所示，图中P 为入射点，M 为出射点)b ．已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图所示，图中P 为入射点，M 为出射点)．(2)半径的确定用几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小．(3)运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T ，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间为：t ＝α360°T (或t ＝α2πT )． 1.如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O 点处有一放射源，沿半径方向射出速率为v 的不同带电粒子，其中带电粒子1从A 点飞出磁场，带电粒子2从B 点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则( )A ．带电粒子1的比荷与带电粒子2的荷质比比值为3 ∶1B ．带电粒子1的比荷与带电粒子2的荷质比比值为 3 ∶1C ．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2 ∶1D ．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1 ∶22、如图所示，在x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。
磁场对运动电荷的作用力(完整版)
思考与讨论
从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两 极形成神秘莫测的极光？
思考与讨论
电视机的内部显像管中，电子枪射出的 是一束细细的电子束，为什么整个屏幕都能 发光？若在电视机附近放置一个很强的磁铁， 电视画面将会出现颜色失真的现象，这又是 为什么？
磁场对运动电荷的作用力
3 、大小:
v⊥B，
f洛=qvB
v∥B，
f洛=0；
洛伦兹力的特点
4、洛伦兹力的特点：只改变运动电荷 速度的方向，不改变运动电荷速度的 大小。 重要结论：洛伦兹力永远不做功！
电视显像管的工作原理
电视显像管应用了电子束在磁场中的偏 转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束 电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通 过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光 屏发光。
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用
力叫洛伦兹力。
（一般用f洛来表示洛伦兹力）
洛伦兹（荷兰） Lorentz 1853—1928
2、洛伦兹力的方向：
v
f洛
f洛
v
[问题1］电流方向和电荷运动 方向的关系？
B
f洛 I
v
v v v v
[问题2］ F安的方向和洛伦兹力 F 方向关系？
[问题3］电荷运动方向、磁场方 向、洛伦兹力方向的关系？
问题：
磁场对放入其中的通电导线有力的作用，磁场 对运动电荷是否有力的作用？
阴极射线管
狭缝 荧光屏
阴极
阳极
若在阴阳两极间加上一高电压，阴极中的 炽热的金属丝发射出的电子束，将在荧光屏上 激发出荧光。
演示实验
实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；
加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。
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航帆教育随堂知识题库 1 1、图为某带正电粒子通过放置在匀强磁场中的汽泡室时运动径迹的照片，根据图中轨迹所得的以下结论正确的是( )
A．磁场方向是垂直纸面向外 B．磁场方向是垂直纸面向里 C．带电粒子的运动半径是越来越小 D．带电粒子的运动半径是越来越大 2、如图2所示，一个带正电的粒子沿x轴正向射入匀强磁场中，它所受到的洛伦兹力方向沿y轴正向，则磁场方向( ).
A.一定沿z轴正向 B.一定沿z轴负向 C.一定与xOy平面平行且向下 D.一定与xOz平面平行且向下 3、如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区,在从ab边离开磁场的电子中，下列判断正确的是 （ ）
A．从b点离开的电子速度最大 B．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长 C．从b点离开的电子速度偏转角最大 D．在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合
4、假设有一固定的S极磁单极子，其磁场分布与负点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射状分布，如图所示。距离它r处磁感应强度大小为B = k/r2，k为常数。现有一带电小球在S极附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是（ ）
A．若小球带正电，其运动轨迹平面在S的正上方，如图甲所示 B．若小球带正电，其运动轨迹平面在S的正下方，如图乙所示 C．若小球带负电，其运动轨迹平面在S的正上方，如图甲所示 D．若小球带负电，其运动轨迹平面在S的正上方，如图甲所示 航帆教育随堂知识题库 2 5、带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图3所示，所受的重力和洛仑兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将（ ）
A．可能做直线运动 B．可能做匀减速运动 C．一定做曲线运动 D．可能做匀速圆周运动
6、如图所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b．a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将
A．向下偏转 B．向上偏转 C．向左偏转 D．向右偏转
7、带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．右图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是
A．粒子先经过之a点，再经过b点 B．粒子先经过b点，再经过a点 C．粒子可能带负电，也可能带正电 航帆教育随堂知识题库 3 D．粒子带正电
8、 如图所示，L1和L2为平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，AB两点都在L2上．带电粒子从A点以初速v与L2成30°斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法中正确的是
A. 带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点时的速度相同 B. 若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点 C. 若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60°角斜向上，它就不一定经过B点 D. 粒子一定带正电荷
9、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害．对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中，正确的是（ ）
A.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱 C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同 D.地磁场对宇宙射线无阻挡作用 10、质子和α粒子从匀强磁场中的同一点沿着与磁感线垂直的方向以相等的速率反向射出，磁场范围足够大，它们从出发到第一次相遇所经历的路程之比是： （ ）
A．4:1 B．2:1 C．1:1 D．1:2 11、如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面且指向纸外.有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子。则( ).
A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C．只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D．只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 航帆教育随堂知识题库 4 12、如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从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边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是
A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点 C．就从a点射出 D．在a、m之间某点 13、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是 （ ）
14、洛仑兹力演示仪可以演示磁场和电子束运动速度对洛仑兹力的影响。其核心结构如图（a）所示。亥姆霍兹线圈由两组单环线圈组成，通入电流后，两组线圈之间形成匀强磁场。玻璃泡抽真空后充入适量氩气，用电流加热一段时间后，阴极会向外喷射电子，并在阳极的吸引下形成稳定的电子束。亥姆霍兹线圈没有通电时，玻璃泡中出现如图（b）粗黑线所示的光束（实际上光束是蓝绿色的）。若接通亥姆霍兹线圈电源，就会产生垂直于纸面方向的磁场，则电子束的轨迹描述正确的是(图中只画出了部分轨迹) 航帆教育随堂知识题库
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15、两个粒子,带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动，则： A.若速率相等,则半径必相等 B.若质量相等,则周期必相等 C.若质量和速度大小的乘积相等,则半径必相等 D.若动能相等,则周期必相等 16、如图2所示，将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一水平面内，则阴极射线将 （ ）
A．向外偏转 B．向里偏转 C．向上偏转 D．向下偏转 航帆教育随堂知识题库
6 17、带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是（ ） A．洛伦兹力对带电粒子做正功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 18、如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．a粒子动能最大 B．c粒子速率最大 C．c粒子在磁场中运动时间最长 D．它们做圆周运动的周期Ta
19、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x 轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为：（不计正、负电子间的相互作用力）
A.1∶ B.1∶2 C.1∶1 D.2∶1 航帆教育随堂知识题库 7 20、如图所示，实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动，l与水平方向成角，且＞，则下列说法中正确的是
A．液滴一定做匀速直线运动 B．液滴一定带正电 C．电场线方向一定斜向上 D．液滴有可能做匀变速直线运动 21、如图所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动，则 A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同 B．当小球每次通过平衡位置时，动量相同 C．当小球每次通过平衡位置时，丝线的拉力相同 D．撤消磁场后，小球摆动的周期不变 22、如图所示的正方形空腔内充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，空腔顶角a、b、c处各有一小空隙，一束质量不等的一价正离子从a处平行空腔边界沿垂直磁场方向射入空腔内，结果有一部分离子从b处射出，另一部分离子从c处射出，那么
A．从同一空隙处射出的离子具有相同的速度 B．从同一空隙处射出的离子具有相同的动能 C．从同一空隙处射出的离子具有相同的动量
D．从b处与从c处射出的离子的速率之比必定是1∶ 23、如图所示，abcd是一正方形塑料盒的截面，a处开有小孔，正离子由a孔沿ab方向以一定的速度v0射入盒内．这时如果加上一个沿ad方向的匀强电场，场强大小为E，正离子会击中c点；若不是加电场，而是加上一个垂直纸面向外的磁感强度为B的匀强磁场，正离子亦会击中c点．则正离子的入射速度v0与E、B之间应有的关系是
A．v0=E/2B B. v0=E/B C. v0=2E/B D. v0=E/B
24、下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系 航帆教育随堂知识题库 8 正确的是（ ）
25、地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场,假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里．此时一带电宇宙粒子，恰以速度钐垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能的是（ ）
A．仍作直线运动 B．立即向左下方偏转 C．立即向右上方偏转 D．可能做匀速圆周运动 26、匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛仑滋力F的方向如图所示，则该粒子所带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 27、一个带正电的小球自由下落一段时间后，进入一个水平的匀强电场，小球在电场中的运动轨迹是如图4-1-10所示中的哪一个？（ ）
28、在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点时与一个静止的不带电的粒子碰撞，并瞬间复合为一体，那么碰撞后复合体的运动轨迹应为图中的哪一个（实现为原带电离子的运动轨迹，虚线为碰后复合体的运动轨迹，不计粒子重力） （ ）