物体的初速度为v0 2017-2018学年高二物理鲁科版选修3-1学案：第6章 第2节 磁场对运动电荷的作用（含答案）(2)

(2)v与B的夹角为30°，将v分解成垂直磁场的分量和平行磁场的分量，v＝vsin 30°，F＝qvBsin 30°＝qvB，方向垂直纸面向里。(3)由于v与B平行，所以不受洛伦兹力。(4)v与B垂直，F＝qvB，方向与v垂直向左上方。[答案](1)qvB垂直v向左上方(2)qvB垂直纸面向里(3)不受洛伦兹力(4)qvB垂直v向左上方1．洛伦兹力方向与安培力方向一样，都根据左手定则判断，但应注意以下三点：(1)洛伦兹力必垂直于v、B方向决定的平面。(2)v与B不一定垂直，当不垂直时，磁感线不再垂直穿过手心，如图6??2??2(2)所示情况。(3)当运动电荷带负电时，四指应指向其运动的反方向。2．利用F＝qvBsin θ计算F的大小时，必须明确θ的意义及大小。1.如图6??2??3所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是()图6??2??3A．沿路径a运动B．沿路径b运动C．沿路径c运动D．沿路径d运动解析：选B由安培定则可知，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则可知，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上。

则质子的轨迹必定向上弯曲，因此C、D错误；由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B正确、A错误。2.如图6??2??4所示，一个质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在光滑的绝缘平面上，并处于匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。为了使小球能飘离平面，该匀强磁场在纸面移动的最小速度应为多少？方向如何？图6??2??4解析：磁场运动相当于带电小球反向运动。只有洛伦兹力向上且qvB＝mg时v最小，则v＝。据安培定则，知球相对磁场水平向右移动，则磁场应水平向左运动。答案：水平向左[典例]质量为0.1 g的小物块，带有5×10－4 C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中，磁场方向如图6??2??5所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面(设斜面足够长，g取10 m/s2)，问：图6??2??5(1)物块带电性质如何？(2)物块离开斜面时的速度为多少？(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少？[思路点拨]→→[解析](1)由左手定则可知物块带负电荷。(2)当物块离开斜面时，物块对斜面压力为0，受力如图所示，则qvB－mgcos 30°＝0，解得v＝3.46 m/s。

(3)由动能定理得mgsin 30°·L＝mv2，解得物块在斜面上滑行的最大距离L＝1.2 m。[答案](1)负电(2)3.46 m/s(3)1.2 m解决该类问题的几点注意(1)正确进行受力分析，除弹力、重力、摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析。(2)正确进行物体的运动状态分析，找出物体的速度、位置及其变化，分清运动过程，如果出现临界状态，要分析临界条件。(3)恰当选用解决力学问题的方法：牛顿运动定律及运动学公式(只适用于匀变速运动)；用能量观点分析，包括动能定理和机械能(或能量)守恒定律。在用能量观点分析问题时应注意：不论带电体运动状态如何，洛伦兹力永不做功。1.如图6??2??6所示，一个带负电荷的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v。若加上一个方向为垂直纸面向外的磁场，则物体滑到底端时()图6??2??6A．v变大 B．v变小C．v不变 D．不能确定解析：选B根据左手定则，带负电荷的物体受到的洛伦兹力垂直斜面向下，因此增大了物体对斜面的正压力，即斜面对物体的支持力N变大，由滑动摩擦力公式f＝μN知，斜面对物体的摩擦阻力增大，物体下滑时的加速度减小，滑到底端时的速度将比没有加磁场时变小。