考点强化考点强化：洛伦兹力的特点洛伦兹力的特点与电荷的运动与电荷的运动1.考点精讲考点精讲2.典例剖析典例剖析3.规律方法规律方法4.跟踪训练跟踪训练第八章第八章 磁场磁场5.真题演练真题演练一、考点精讲一、考点精讲1.考点精讲考点精讲1洛伦兹力的特点洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面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当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用(4)左手判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷左手判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷(5)洛伦兹力一定不做功洛伦兹力一定不做功vvOFF2洛伦兹力与安培力的联系及区别洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的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二者是相电荷受到的洛伦兹力的宏观表现二者是相同性质的力，都是磁场力同性质的力，都是磁场力(2)洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力对通电导线，可做正功，可做负功，也可不对通电导线，可做正功，可做负功，也可不做功做功3.洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力与电场力的比较对应力对应力比较项目比较项目洛伦兹力洛伦兹力电场力电场力性质性质产生条件产生条件大小大小力方向与场力方向与场方向的关系方向的关系做功情况做功情况力力F为零时为零时场的情况场的情况作用效果作用效果易错辨析易错辨析磁场对在其中运动磁场对在其中运动电荷的作用力电荷的作用力电场对放入其中电场对放入其中电荷的作用力电荷的作用力v0且且v不与不与B平行平行电场中的电荷一定受电场中的电荷一定受到电场力作用到电场力作用FqvB(vB)FqE一定是一定是FB，Fv，与，与电荷电性无关电荷电性无关正电荷与电场方向相同，正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反负电荷与电场方向相反任何情况下都不做功任何情况下都不做功可能做正功、负功，可能做正功、负功，也可能不做功也可能不做功F为零，为零，B不一定为零不一定为零F为零，为零，E一定为零一定为零只改变电荷运动的速度方只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷度大小，也可以改变电荷运动的方向运动的方向二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析审题导析审题导析对比分析在不同匀强磁场中两同速率电子的受力情况，对比分析在不同匀强磁场中两同速率电子的受力情况，进而由受力情况确定两电子的运动情况进而由受力情况确定两电子的运动情况.【例例1】(2015新新课课标标全全国国卷卷,19)有有两两个个匀匀强强磁磁场场区区域域和和，中中的的磁磁感感应应强强度度是是中中的的k倍倍.两两个个速速率率相相同同的的电电子子分分别别在在两两磁场区域做圆周运动磁场区域做圆周运动.与与中运动的电子相比中运动的电子相比,中的电子中的电子()A运动轨迹的半径是运动轨迹的半径是中的中的k倍倍B加速度的大小是加速度的大小是中的中的k倍倍C做圆周运动的周期是做圆周运动的周期是中的中的k倍倍D做圆周运动的角速度与做圆周运动的角速度与中的相等中的相等解析显隐解析显隐【备选备选】如图示如图示,空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿点进入这个区域沿直线运动直线运动,从从C点离开区域；如果将磁场撤去点离开区域；如果将磁场撤去,其他条件不变其他条件不变,则则粒子从粒子从B点离开场区；如果将电场撤去点离开场区；如果将电场撤去,其他条件不变其他条件不变,则这个粒则这个粒子从子从D点离开场区点离开场区.已知已知BCCD，设粒子在上述三种情况下，设粒子在上述三种情况下,从从A到到B、从、从A到到C和从和从A到到D所用的时间分别是所用的时间分别是t1、t2和和t3，离开三，离开三点时的动能分别是点时的动能分别是Ek1、Ek2、Ek3，粒子重力忽略不计，以下关，粒子重力忽略不计，以下关系正确的是系正确的是()At1t2t3Bt1Ek2Ek3DEk1Ek2Ek3审题审题设疑设疑(1)当电场、磁场同时存在时当电场、磁场同时存在时,粒粒子做什么运动？遵从什么物理规子做什么运动？遵从什么物理规律？动能怎样变化？律？动能怎样变化？(2)只有电场时只有电场时粒子做什么运动粒子做什么运动？如何求其运动时间？动能如如何求其运动时间？动能如何变化？何变化？(3)只有磁场时只有磁场时粒子做什么运动粒子做什么运动？如何求其运动时间？如何求其运动时间？动能动能如何变化？如何变化？转转 解析解析平抛轨迹平抛轨迹圆弧轨迹圆弧轨迹三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法1.1.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法反思总结反思总结2 2洛伦兹力对带电粒子不做功洛伦兹力对带电粒子不做功洛伦兹力对带电粒子不做功洛伦兹力对带电粒子不做功反思总结反思总结因因洛洛伦伦兹兹力力始始终终与与带带电电粒粒子子的的运运动动方方向向垂垂直直，所所以以洛洛伦伦兹兹力力对对粒粒子子不不做做功功，不不改改变变速速度度的的大大小小，但但它它可可改改变变运运动动电电荷荷(或或带带电电体体)速速度度的的方方向向，影影响响带带电电体体的的运运动动时时间间等等。如如果果没没有有其其他他外外力力对对带带电电粒粒子子做做功功，在在粒粒子子的的运运动动过过程程中中就就不不会有能量之间的转化。会有能量之间的转化。【变变式式训训练练1】两两个个质质量量相相同同、所所带带电电荷荷量量相相等等的的带带电电粒粒子子a、b,以以不不同同的的速速率率对对准准圆圆心心O沿沿着着AO方方向向射射入入圆圆形形匀匀强强磁磁场场区区域域,其其运运动轨迹如图。若不计粒子的重力动轨迹如图。若不计粒子的重力,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()Aa粒子带正电，粒子带正电，b粒子带负电粒子带负电Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大粒子在磁场中所受洛伦兹力较大Cb粒子的动能较大粒子的动能较大Db粒子在磁场中运动时间较长粒子在磁场中运动时间较长解析显隐解析显隐四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】(多选多选)一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动,速速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场,如图所示如图所示,小球飞离桌面后落到小球飞离桌面后落到地板上地板上,设飞行时间为设飞行时间为t1,水平射程为水平射程为x1,着地着地速度为速度为v1.撤去磁场撤去磁场,其余的条件不变其余的条件不变,小球飞小球飞行时间为行时间为t2，水平射程为，水平射程为x2，着地速度为，着地速度为v2，则下列论述正确的是则下列论述正确的是()Ax1x2Bt1t2Cv1和和v2大小相等大小相等Dv1和和v2方向相同方向相同解析显隐解析显隐mgF洛洛v【跟踪训练跟踪训练】如图所示，在赤道处，如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是正确的是()A无论小球带何种电荷，小球仍会落在无论小球带何种电荷，小球仍会落在a点点B无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长C若小球带负电荷，小球会落在更远的若小球带负电荷，小球会落在更远的b点点D若小球带正电荷，小球会落在更远的若小球带正电荷，小球会落在更远的b点点解析解析地磁场在赤道上空水平由南向北，从南向北观察，如果小地磁场在赤道上空水平由南向北，从南向北观察，如果小球带正电荷，则洛伦兹力斜向右上方，该洛伦兹力在竖直向上和球带正电荷，则洛伦兹力斜向右上方，该洛伦兹力在竖直向上和水平向右方向均有分力，因此，小球落地时间会变长，水平位移水平向右方向均有分力，因此，小球落地时间会变长，水平位移会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间会变短，水平位会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间会变短，水平位移会变小，故移会变小，故D正确。正确。答案答案D解析显隐解析显隐转转 解析解析【跟踪训练跟踪训练】 如图所示，如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中其中AB为倾斜直轨道，为倾斜直轨道，BC为与为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则圆形轨道的最高点，则()A经过最高点时，三个小球的速度相等经过最高点时，三个小球的速度相等B经过最高点时，甲球的速度最小经过最高点时，甲球的速度最小C甲球的释放位置比乙球的高甲球的释放位置比乙球的高D运动过程中三个小球的机械能均保持不变运动过程中三个小球的机械能均保持不变+q 甲甲MgvF安安-q 乙乙丙不带电丙不带电五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真真题题】(2012广广东东高高考考)质质量量和和电电荷荷量量都都相相等等的的带带电电粒粒子子M和和N,以以不不同同的的速速率率经经小小孔孔S垂垂直直进进入入匀匀强强磁磁场场,运运行行的的半半圆圆轨轨迹迹如如图图中中虚线所示虚线所示.下列表述正确的是下列表述正确的是()A.M带负电，带负电，N带正电带正电B.M的速率小于的速率小于N的速率的速率C.洛伦兹力对洛伦兹力对M、N做正功做正功D.M的运行时间大于的运行时间大于N的运行时间的运行时间vF洛洛分析：对带电粒子分析：对带电粒子M已知所在处磁场方向、所受洛仑兹力方向及运动方向。已知所在处磁场方向、所受洛仑兹力方向及运动方向。根据左手定则可判定出根据左手定则可判定出,四指指向与带电粒子四指指向与带电粒子M的速度方向反向的速度方向反向,故故M带负带负电电;同理可判定同理可判定N带正电带正电转解析转解析【真真题题】(2013安安徽徽理理综综)图图中中a、b、c、d为为四四根根与与纸纸面面垂垂直直的的长长直直导导线线，其其横横截截面面位位于于正正方方形形的的四四个个顶顶点点上上，导导线线中中通通有有大大小小相相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是运动，它所受洛伦兹力的方向是()A.向上向上B.向下向下C.向左向左D.向右向右解解析析：该该题题主主要要考考查查磁磁感感应应强强度度的的矢矢量量叠叠加加问问题题，解解题题的的关关键键是是判判断断出出O点点的的合合磁磁场场方方向向b、d中中的的电电流流在在O点点产产生生的的合合磁磁场场为为零零a、c电电流流在在O点点产产生生的的合合磁磁场场向向左左由由左左手手定定则则可可知知带带电电粒子受到洛伦兹力的方向向下，粒子受到洛伦兹力的方向向下，B对对答案：答案：B解析显隐解析显隐