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第三節(jié)　洛倫茲力
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題9分,11題10分,共100分。
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　洛倫茲力及其方向
1.以下四幅圖中,正確標(biāo)明了帶電粒子所受洛倫茲力f方向的是 (　　)
A B
C D
2.如圖所示,一帶正電的離子束沿圖中箭頭方向通過(guò)兩磁極間時(shí),它受到的洛倫茲力的方向 (　　)
向上 向下
向N極 向S極
3.(2024·廣東深圳高二期末)如圖所示,從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線(xiàn)中都含有大量的高能帶電粒子,這些高能帶電粒子到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來(lái)危害,但是由于地球周?chē)嬖诘卮艌?chǎng),地磁場(chǎng)能改變宇宙射線(xiàn)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球上的生命起到保護(hù)作用,那么 (　　)
宇宙射線(xiàn)受到地磁場(chǎng)施加的與運(yùn)動(dòng)方向相反的排斥力
垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處受磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)作用最強(qiáng)
帶正電的粒子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向東偏轉(zhuǎn)
帶負(fù)電的粒子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向南極偏轉(zhuǎn)
4.如圖所示是電視機(jī)中顯像管的偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈示意圖,它由繞在磁環(huán)上的兩個(gè)相同的線(xiàn)圈串聯(lián)而成,線(xiàn)圈中通有如圖所示方向的電流。當(dāng)電子束從紙里經(jīng)磁環(huán)中心向紙外射來(lái)時(shí)(圖中用符號(hào)“·”表示電子束)。它將
(　　)
向上偏轉(zhuǎn) 向下偏轉(zhuǎn)
向右偏轉(zhuǎn) 向左偏轉(zhuǎn)
題組二　洛倫茲力的大小
5.兩個(gè)帶電粒子以相同的速度垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩粒子質(zhì)量之比為1∶4,電量之比為1∶2,則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為 (　　)
2∶1 1∶1
1∶2 1∶4
6.帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng),恰做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如圖所示,若油滴質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,重力加速度為g,則下述說(shuō)法正確的是 (　　)
油滴必帶正電荷,電荷量為
油滴必帶負(fù)電荷,比荷=
油滴必帶正電荷,電荷量為
油滴帶什么電荷都可以,只要滿(mǎn)足q=
7.如圖所示,通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向向上,P是其附近的一點(diǎn),P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2 T。P點(diǎn)有一電子正以5×105 m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)。則在P點(diǎn) (　　)
電子將在1.6×10-14 N洛倫茲力作用下向下偏轉(zhuǎn)
電子將在1.6×10-13 N洛倫茲力作用下向上偏轉(zhuǎn)
電子將在1.0×10-14 N洛倫茲力作用下向上偏轉(zhuǎn)
電子將在1.0×10-13 N洛倫茲力作用下向下偏轉(zhuǎn)
題組三　電磁流量計(jì)
8.電磁流量計(jì)如圖甲所示,它是利用磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用測(cè)出流過(guò)容器液體的流量,其原理可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示模型,液體內(nèi)含有大量正、負(fù)離子,從容器左側(cè)流入,右側(cè)流出。在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用下,下列說(shuō)法正確的是 (　　)
帶電粒子受到豎直方向的洛倫茲力
帶負(fù)電離子與帶正電粒子受力方向相同
上下兩側(cè)面有電勢(shì)差
前后兩側(cè)面有電勢(shì)差
綜合提升練
9.(多選)為了診斷病人的心臟功能和動(dòng)脈血管中血液粘滯情況,可使用電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液的流速和流量,如圖所示是電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液流速的示意圖。假定血管中各處液體的流速v相同,現(xiàn)使直徑為D的血管處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,測(cè)得血管兩側(cè)的電壓為U,不計(jì)重力影響,下列判斷正確的是 (　　)
b端的電勢(shì)比a端的高
血管中各處液體的流速v=
血液的流量Q=
血管中正、負(fù)離子數(shù)相同,則血管兩側(cè)的電壓U=0
10.如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O為半圓弧的圓心,在O點(diǎn)存在垂直紙面向里勻速運(yùn)動(dòng)的電子束,∠MOP=60°。在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面,導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,這時(shí)O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為f1。若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移至P處,則O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為f2。那么f2與f1之比為 (　　)
∶1 ∶2
1∶1 1∶2
培優(yōu)加強(qiáng)練
11.(多選)如圖所示,某圓柱形通電導(dǎo)線(xiàn)放在方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向與電流方向垂直,導(dǎo)線(xiàn)中定向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子的速度均為v,粒子的電荷量均為q,導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為S,單位體積內(nèi)的粒子數(shù)為n,現(xiàn)將導(dǎo)線(xiàn)從上往下看逆時(shí)針?biāo)叫D(zhuǎn)θ角瞬間,下列說(shuō)法正確的是 (　　)
粒子受到的洛倫茲力方向發(fā)生改變
導(dǎo)線(xiàn)中的電流I=nqSv
單個(gè)粒子受到的洛倫茲力大小為qvBcos θ
導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為nqvSBL
第三節(jié)　洛倫茲力
1.D　[A、B兩圖中由于帶電粒子的速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向平行，所以粒子不受洛倫茲力作用，故A、B錯(cuò)誤；C圖中根據(jù)左手定則，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手掌心，大拇指指向下，即洛倫茲力的方向向下，故C錯(cuò)誤；D圖中根據(jù)左手定則，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手掌心，大拇指指向上，即洛倫茲力的方向向上，故D正確。]
2.A　[由圖可知，磁場(chǎng)方向從N極指向S極，根據(jù)左手定則可知，正離子所受的洛倫茲力的方向向上，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。]
3.C　[宇宙射線(xiàn)受到地磁場(chǎng)的洛倫茲力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，當(dāng)宇宙射線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，受到的洛倫茲力為零，故A錯(cuò)誤；垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，所受洛倫茲力為零，故B錯(cuò)誤；由左手定則可知，帶正電的粒子垂直射向赤道時(shí)，受到的洛倫茲力方向向東，故粒子向東偏轉(zhuǎn)，故C正確；帶負(fù)電的粒子垂直射向赤道時(shí)，受到的洛倫茲力方向向西，故粒子向西偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。]
4.A　[根據(jù)右手螺旋定則判斷上下兩個(gè)線(xiàn)圈的N極均在右邊，S極均在左邊，即鐵芯中間處的磁場(chǎng)方向是水平向左的。根據(jù)左手定則判定，由里向外射出的電子流受到的洛倫茲力向上，電子束會(huì)向上偏轉(zhuǎn)，故A正確。]
5.C　[根據(jù)公式f＝qvB可知洛倫茲力跟粒子的質(zhì)量無(wú)關(guān)，當(dāng)以相同速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，兩粒子的洛倫茲力之比等于電量之比，所以為1∶2，故C正確。]
6.C　[油滴水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，其所受洛倫茲力必向上且與重力平衡，故帶正電，由qv0B＝mg得q＝，C正確。]
7.A　[根據(jù)左手定則，可知電子受到的洛倫茲力方向向下，電子將向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)洛倫茲力的公式，得f＝evB＝1.6×10－19×5×105×0.2 N＝1.6×10－14 N，故A正確。]
8.D　[正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)會(huì)受到洛倫茲力，根據(jù)左手定則判斷，正離子受到向后的洛倫茲力的作用，負(fù)離子受到向前的洛倫茲力作用，從而使正、負(fù)離子積聚在前后兩個(gè)側(cè)面，形成電勢(shì)差，故D正確。]
9.AC　[根據(jù)左手定則，在洛倫茲力作用下，正離子向管道b的一側(cè)集中，而負(fù)離子向管道a的一側(cè)集中，兩者之間形成電勢(shì)差，則b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，故A正確，D錯(cuò)誤；當(dāng)正負(fù)離子受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，離子不再偏移，此時(shí)ab間有穩(wěn)定的電勢(shì)差，形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)離子有qvB＝q，解得血管中各處液體的流速v＝，故B錯(cuò)誤；設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)流進(jìn)管道的血液體積為V，則流量Q＝＝＝，故C正確。]
10.B　[移動(dòng)前，設(shè)每根導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向豎直向下，則在O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為f1＝evB1；當(dāng)M處長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移至P點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝2×B1·cos 30°＝B1，則在O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為f2＝evB2＝evB1；則f2與f1之比為∶2，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
11.BC　[導(dǎo)線(xiàn)逆時(shí)針?biāo)叫D(zhuǎn)θ角瞬間，對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿垂直導(dǎo)線(xiàn)和平行導(dǎo)線(xiàn)方向進(jìn)行分解，可知只有沿垂直導(dǎo)線(xiàn)方向的磁場(chǎng)分量Bcos θ對(duì)粒子產(chǎn)生洛倫茲力，由左手定則知，洛倫茲力的方向不變，A錯(cuò)誤；導(dǎo)線(xiàn)旋轉(zhuǎn)前，導(dǎo)線(xiàn)中的電流I＝＝＝nqSv，旋轉(zhuǎn)后粒子速度不變，電流不變，仍為I＝nqSv，B正確；單個(gè)粒子受到的洛倫茲力大小為F＝qvB⊥＝qvBcos θ，C正確；導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為F′＝B⊥IL＝nqvSBLcos θ，D錯(cuò)誤。]第三節(jié)　洛倫茲力
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道什么是洛倫茲力，知道洛倫茲力公式及洛倫茲力做功的特點(diǎn)。會(huì)用左手定則判斷洛茲力的方向。2.掌握洛倫茲力的推導(dǎo)過(guò)程，會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小。3.會(huì)分析洛倫茲力作用下帶電體的運(yùn)動(dòng)。
知識(shí)點(diǎn)一　洛倫茲力及其方向
如圖所示，電子由陰極向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)(向右運(yùn)動(dòng))的過(guò)程中向上偏轉(zhuǎn)，試問(wèn)：
(1)使電子偏轉(zhuǎn)的力方向如何？它的施力物體是什么？
(2)電子運(yùn)動(dòng)軌跡附近的磁場(chǎng)方向如何？電子所受作用力與磁場(chǎng)方向、電子運(yùn)動(dòng)方向存在什么關(guān)系？
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1.洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)________________產(chǎn)生的作用力。
2.洛倫茲力的方向
(1)左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余四指________，并且都與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，并使________指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)________所指的方向就是正電荷在該磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向。
(2)運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向，與沿相同方向運(yùn)動(dòng)的正電荷所受洛倫茲力的方向________。
【思考】 (1)洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，與磁場(chǎng)的方向也垂直，則洛倫茲力的方向與運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面有什么關(guān)系？
(2)決定洛倫茲力方向的三個(gè)因素是哪些？
(3)如何判斷負(fù)電荷的洛倫茲力方向？
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例1 (2024·廣東深圳高二期末)下列各圖中，電荷所受洛倫茲力方向正確的是(　　)
聽(tīng)課筆記　____________________________________________________________
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訓(xùn)練1 每時(shí)每刻都有大量帶電的宇宙射線(xiàn)向地球射來(lái)，地球磁場(chǎng)可以有效地改變這些射線(xiàn)中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶負(fù)電的宇宙射線(xiàn)粒子正垂直于地面向赤道射來(lái)，在地磁場(chǎng)的作用下，它將(　　)
A.向東偏轉(zhuǎn) B.向南偏轉(zhuǎn)
C.向西偏轉(zhuǎn) D.向北偏轉(zhuǎn)
知識(shí)點(diǎn)二　洛倫茲力的大小
勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。設(shè)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線(xiàn)，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量均為q，且定向運(yùn)動(dòng)的速率都是v。試分析：
(1)導(dǎo)線(xiàn)中的電流多大？
(2)導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受的安培力多大？
(3)安培力為大量定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，則導(dǎo)線(xiàn)中每個(gè)自由電荷受到的洛倫茲力多大？
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1.當(dāng)電荷在垂直磁場(chǎng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力大小f等于電量q、電荷運(yùn)動(dòng)速率v、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B三者的乘積，即f＝________。
2.當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)的方向夾角為θ時(shí)，電荷所受的洛倫茲力為f＝____________。
3.洛倫茲力做功的特點(diǎn)： 由于洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此洛倫茲力________________。
【思考】 洛倫茲力與安培力有什么關(guān)系？
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例2 若電子運(yùn)動(dòng)的速率v0＝3.0×106 m/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1 T，請(qǐng)分別計(jì)算在如圖所示各種情況下運(yùn)動(dòng)電子受到的洛倫茲力的大小，并在圖中標(biāo)明或說(shuō)明洛倫茲力的方向(圖中θ＝30°)。
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訓(xùn)練2 如圖所示，一個(gè)帶電量為＋q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若小帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對(duì)水平絕緣面正好無(wú)壓力，應(yīng)該(　　)
A.使B的數(shù)值增大
B.使磁場(chǎng)以速率v＝向上移動(dòng)
C.使磁場(chǎng)以速率v＝向右移動(dòng)
D.使磁場(chǎng)以速率v＝向左移動(dòng)
知識(shí)點(diǎn)三　電磁流量計(jì)
工作原理：如圖所示，圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，導(dǎo)電液體在管中向左流動(dòng)，導(dǎo)電液體中的自由電荷(正、負(fù)離子)在洛倫茲力的作用下在豎直方向上偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差，形成電場(chǎng)，當(dāng)自由電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定，即q＝qE＝qvB，所以v＝，因此液體流量Q＝Sv＝·＝。
例3 (多選)如圖，電磁流量計(jì)的測(cè)量管橫截面直徑為D，在測(cè)量管的上下兩個(gè)位置固定兩金屬電極a、b，整個(gè)測(cè)量管處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)含有正、負(fù)離子的液體從左向右勻速流過(guò)測(cè)量管時(shí)，連在兩個(gè)電極上的顯示器顯示的流量為Q(單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的液體體積)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.a極電勢(shì)高于b極電勢(shì)
B.液體流過(guò)測(cè)量管的速度大小為
C.a、b兩極之間的電壓為
D.若流過(guò)的液體中離子濃度變高，顯示器上的示數(shù)將變大
聽(tīng)課筆記　___________________________________________________________
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訓(xùn)練3 (多選)(粵教版P17T4改編)為了診斷病人的心臟功能和動(dòng)脈中血液黏滯情況，可使用電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液的流速和流量。如圖所示是電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液流速的示意圖，使血管處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，測(cè)得血管兩側(cè)電壓為U。已知血管的直徑為d，假定血管中各處液體的流速穩(wěn)定時(shí)恒為v，忽略重力影響(　　)
A.血液中的帶電粒子只受到洛倫茲力的作用
B.b處電勢(shì)比a處電勢(shì)高
C.當(dāng)v＝時(shí)，流速趨于穩(wěn)定
D.血管兩側(cè)電壓為U＝Bdv
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(洛倫茲力的理解)(2023·海南卷，2)如圖所示，帶正電的小球豎直向下射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)和受力說(shuō)法正確的是(　　)
A.小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛侖茲力水平向右
B.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度不變
C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度保持不變
D.小球受到的洛侖茲力對(duì)小球做正功
2.(洛倫茲力的方向)(粵教版P17T3改編)為了檢驗(yàn)?zāi)撤N物質(zhì)射線(xiàn)的電性，把該物質(zhì)放在帶有小孔的鉛盒中，在小孔的上方加有方向如圖所示的磁場(chǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)射線(xiàn)分開(kāi)為a、b、c三束，下列判斷正確的是(　　)
A.a束粒子帶負(fù)電 B.b束粒子帶正電
C.c束粒子帶負(fù)電 D.c束粒子不帶電
3.(洛倫茲力的大小)一個(gè)電子以107 m/s的速率垂直射入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的洛倫茲力大小為8×10－13 N，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(電子的電量為e＝1.6×10－19 C)(　　)
A.0.2 T B.2 T
C.0.5 T D.1.28 T
4.(電磁流量計(jì))某實(shí)驗(yàn)室中有一種污水流量計(jì)，其原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時(shí)間通過(guò)橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.帶電粒子所受洛倫茲力方向是水平向左
B.正、負(fù)粒子所受洛倫茲力方向是相同的
C.污水流量計(jì)也可以用于測(cè)量不帶電的液體的流速
D.只需要測(cè)量MN兩點(diǎn)電壓就能夠推算廢液的
第三節(jié)　洛倫茲力
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)向上　磁場(chǎng)。
(2)磁場(chǎng)方向向外　電子所受作用力與磁場(chǎng)方向垂直，與電子運(yùn)動(dòng)方向垂直。
知識(shí)梳理
1.運(yùn)動(dòng)電荷　2.(1)垂直　四指　拇指　(2)相反
[思考] 提示　(1)垂直
(2)電荷的正負(fù)、速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
(3)讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，則拇指所指方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。
例1 D　[A圖中正電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向平行，電荷所受洛倫茲力為0，A錯(cuò)誤；B圖中負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向平行，電荷所受洛倫茲力為0，B錯(cuò)誤；C圖中正電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)左手定則，可知電荷所受洛倫茲力方向向上，C錯(cuò)誤；D圖中負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)左手定則，可知電荷所受洛倫茲力方向向右，D正確。]
訓(xùn)練1 C　[地球的磁場(chǎng)由南向北，當(dāng)帶負(fù)電的宇宙射線(xiàn)粒子垂直于地面向赤道射來(lái)時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向?yàn)橄蛭鳎Ｗ訉⑾蛭髌D(zhuǎn)，故C正確。]
知識(shí)點(diǎn)二
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)由電流的微觀表達(dá)式可知電流I＝nqvS。
(2)導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受的安培力F＝BIL＝nqvSLB。
(3)導(dǎo)線(xiàn)中自由電荷數(shù)N＝nSL，則每個(gè)自由電荷受到的洛倫茲力f＝＝qvB。
知識(shí)梳理
1.qvB　2.qvBsin θ　3.不做功
[思考] 提示　(1)安培力是導(dǎo)體中所有定向移動(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，而洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。
(2)洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，但安培力卻可以對(duì)通電導(dǎo)體做功。
例2 A.0　B.4.8×10－14 N　C.4.8×10－14 N
D.4.8×10－14 N　E.2.4×10－14N　見(jiàn)解析圖
解析　A圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，不受洛倫茲力；B圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直，洛倫茲力FB＝ev0B＝4.8×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直紙面向外；C圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直，洛倫茲力FC＝ev0B＝4.8×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力豎直向下；D圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直，洛倫茲力FD＝ev0B＝4.8×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直運(yùn)動(dòng)方向向上；E圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向有夾角，洛倫茲力FE＝ev0Bsin θ＝2.4×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直紙面向外。
訓(xùn)練2 D　[使帶電體對(duì)水平絕緣面無(wú)壓力，則應(yīng)使它受到的洛倫茲力剛好與重力平衡。靜止帶電體在靜止磁場(chǎng)里不受洛倫茲力，故A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)向上移動(dòng)時(shí)，帶電體相對(duì)磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)，帶電體受到的洛倫茲力水平向右，不可能與重力平衡，故B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)以速率v向右移動(dòng)時(shí)，帶電體相對(duì)磁場(chǎng)以速率v向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)帶電體受到的洛倫茲力豎直向下，不可能與重力平衡，故C錯(cuò)誤；磁場(chǎng)以速率v向左移動(dòng)時(shí)，帶電體相對(duì)磁場(chǎng)以速率v向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)帶電體受到的洛倫茲力豎直向上，當(dāng)qvB＝mg，即v＝時(shí)，帶電體剛好對(duì)絕緣水平面無(wú)壓力，故D正確。]
知識(shí)點(diǎn)三
例3 AC　[由左手定則可知，正離子向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn)，則a極電勢(shì)高于b極電勢(shì)，選項(xiàng)A正確；由于Q＝vS＝v·πD2，解得液體流過(guò)測(cè)量管的速度大小為v＝，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)q＝qvB，解得a、b兩極之間的電壓為U＝，選項(xiàng)C正確；由以上分析知a、b兩點(diǎn)間的電壓與流過(guò)的液體中離子濃度無(wú)關(guān)，則當(dāng)離子濃度變高時(shí)，顯示器上的示數(shù)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
訓(xùn)練3 BD　[血液中的帶電粒子除了受到洛倫茲力的作用還受到電場(chǎng)力作用，故A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知，正電粒子向下偏轉(zhuǎn)，所以b處電勢(shì)比a處電勢(shì)高，故B正確；當(dāng)qvB＝qE＝q時(shí)，達(dá)到平衡，此時(shí)v＝，故C錯(cuò)誤；根據(jù)C選項(xiàng)分析可知，血管兩側(cè)電壓為U＝Bdv，故D正確。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.A　[小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向豎直向下，由左手定則可知，小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力方向水平向右，A正確；小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受重力和洛倫茲力的作用，且合力不為零，所以小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變化，B錯(cuò)誤；小球受到的重力不變，洛倫茲力時(shí)刻變化，則合力時(shí)刻變化，加速度時(shí)刻變化，C錯(cuò)誤；洛倫茲力永不做功，D錯(cuò)誤。]
2.C　[a束粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可以判斷，a束粒子帶正電，A錯(cuò)誤；b束粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，b束粒子不帶電，B錯(cuò)誤；c束粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可以判斷，c束粒子帶負(fù)電，C正確，D錯(cuò)誤。]
3.C　[由f＝qvB，得B＝＝＝ T＝0.5 T，故C正確。]
4.D　[根據(jù)左手定則判斷，帶正電荷的粒子受到向下的洛倫茲力，帶負(fù)電荷的粒子受到向上的洛倫茲力，故A、B錯(cuò)誤；電磁流量計(jì)是通過(guò)對(duì)帶電粒子的洛倫茲力使正、負(fù)粒子往不同的方向運(yùn)動(dòng)，從而形成電勢(shì)差，通過(guò)測(cè)量電勢(shì)差的大小計(jì)算流速的，無(wú)法測(cè)不帶電液體流速，故C錯(cuò)誤；廢液流速穩(wěn)定后，粒子受力平衡，有qvB＝q，解得U＝Bvd，廢液流量Q＝Sv，其中v＝，S＝，解得Q＝，故D正確。](共46張PPT)
第三節(jié)　洛倫茲力
第一章　磁場(chǎng)
1.知道什么是洛倫茲力，知道洛倫茲力公式及洛倫茲力做功的特點(diǎn)。會(huì)用左手定則判斷洛茲力的方向。
2.掌握洛倫茲力的推導(dǎo)過(guò)程，會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小。
3.會(huì)分析洛倫茲力作用下帶電體的運(yùn)動(dòng)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　洛倫茲力的大小
知識(shí)點(diǎn)一　洛倫茲力及其方向
知識(shí)點(diǎn)三　電磁流量計(jì)
知識(shí)點(diǎn)一　洛倫茲力及其方向
　　　如圖所示，電子由陰極向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)(向右運(yùn)動(dòng))的過(guò)程中向上偏轉(zhuǎn)，試問(wèn)：
(1)使電子偏轉(zhuǎn)的力方向如何？它的施力物體是什么？
(2)電子運(yùn)動(dòng)軌跡附近的磁場(chǎng)方向如何？電子所受作用力與
磁場(chǎng)方向、電子運(yùn)動(dòng)方向存在什么關(guān)系？
提示　(1)向上　磁場(chǎng)。
(2)磁場(chǎng)方向向外　電子所受作用力與磁場(chǎng)方向垂直，與電子運(yùn)動(dòng)方向垂直。
1.洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)__________產(chǎn)生的作用力。
2.洛倫茲力的方向
左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余四指______，并且都與
手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，并使______指向正
電荷的運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)______所指的方向就是正電荷在該磁場(chǎng)中
所受洛倫茲力的方向。
(2)運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向，與沿相同方向運(yùn)動(dòng)的正電荷所受洛倫茲力的方向______。
運(yùn)動(dòng)電荷
垂直
四指
拇指
相反
【思考】 (1)洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，與磁場(chǎng)的方向也垂直，則洛倫茲力的方向與運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面有什么關(guān)系？
(2)決定洛倫茲力方向的三個(gè)因素是哪些？
(3)如何判斷負(fù)電荷的洛倫茲力方向？
提示　(1)垂直
(2)電荷的正負(fù)、速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
(3)讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)
的反方向，則拇指所指方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。
例1 (2024·廣東深圳高二期末)下列各圖中，電荷所受洛倫茲力方向正確的是(　　)
解析　A圖中正電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向平行，電荷所受洛倫茲力為0，A錯(cuò)誤；B圖中負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向平行，電荷所受洛倫茲力為0，B錯(cuò)誤；C圖中正電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)左手定則，可知電荷所受洛倫茲力方向向上，C錯(cuò)誤；D圖中負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)左手定則，可知電荷所受洛倫茲力方向向右，D正確。
D
C
訓(xùn)練1 每時(shí)每刻都有大量帶電的宇宙射線(xiàn)向地球射來(lái)，地球磁場(chǎng)可以有效地改變這些射線(xiàn)中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶負(fù)電的宇宙射線(xiàn)粒子正垂直于地面向赤道射來(lái)，在地磁場(chǎng)的作用下，它將(　　)
A.向東偏轉(zhuǎn) B.向南偏轉(zhuǎn)
C.向西偏轉(zhuǎn) D.向北偏轉(zhuǎn)
解析　地球的磁場(chǎng)由南向北，當(dāng)帶負(fù)電的宇宙射線(xiàn)粒子垂直于地面向赤道射來(lái)時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向?yàn)橄蛭鳎Ｗ訉⑾蛭髌D(zhuǎn)，故C正確。
知識(shí)點(diǎn)二　洛倫茲力的大小
　　　勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。設(shè)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線(xiàn)，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量均為q，且定向運(yùn)動(dòng)的速率都是v。試分析：
(1)導(dǎo)線(xiàn)中的電流多大？
(2)導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受的安培力多大？
(3)安培力為大量定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，
則導(dǎo)線(xiàn)中每個(gè)自由電荷受到的洛倫茲力多大？
提示　(1)由電流的微觀表達(dá)式可知電流I＝nqvS。
(2)導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受的安培力F＝BIL＝nqvSLB。
1.當(dāng)電荷在垂直磁場(chǎng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力大小f等于電量q、電荷運(yùn)動(dòng)速率v、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B三者的乘積，即f＝________。
2.當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)的方向夾角為θ時(shí)，電荷所受的洛倫茲力為f＝__________。
3.洛倫茲力做功的特點(diǎn)： 由于洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此洛倫茲力________。
qvB
qvBsin θ
不做功
【思考】 洛倫茲力與安培力有什么關(guān)系？
提示　(1)安培力是導(dǎo)體中所有定向移動(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，而洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。
(2)洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，但安培力卻可以對(duì)通電導(dǎo)體做功。
例2 若電子運(yùn)動(dòng)的速率v0＝3.0×106 m/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1 T，請(qǐng)分別計(jì)算在如圖所示各種情況下運(yùn)動(dòng)電子受到的洛倫茲力的大小，并在圖中標(biāo)明或說(shuō)明洛倫茲力的方向(圖中θ＝30°)。
答案　A.0　B.4.8×10－14 N　C.4.8×10－14 N 4.8×10－14 N　E.2.4×10－14N　見(jiàn)解析圖
解析　A圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，不受洛倫茲力；B圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直，洛倫茲力FB＝ev0B＝4.8×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直紙面向外；C圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直，洛倫茲力FC＝ev0B＝4.8×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力豎直向下；D圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直，洛倫茲力FD＝ev0B＝4.8×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直運(yùn)動(dòng)方向向上；E圖運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向有夾角，洛倫茲力FE＝ev0Bsin θ＝2.4×10－14 N，根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直紙面向外。
D
訓(xùn)練2 如圖所示，一個(gè)帶電量為＋q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若小帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對(duì)水平絕緣面正好無(wú)壓力，應(yīng)該(　　)
知識(shí)點(diǎn)三　電磁流量計(jì)
例3 (多選)如圖，電磁流量計(jì)的測(cè)量管橫截面直徑為D，在測(cè)量管的上下兩個(gè)位置固定兩金屬電極a、b，整個(gè)測(cè)量管處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)含有正、負(fù)離子的液體從左向右勻速流過(guò)測(cè)量管時(shí)，連在兩個(gè)電極上的顯示器顯示的流量為Q(單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的液體體積)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
AC
訓(xùn)練3 (多選)(粵教版P17T4改編)為了診斷病人的心臟功能和動(dòng)脈中血液黏滯情況，可使用電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液的流速和流量。如圖所示是電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液流速的示意圖，使血管處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，測(cè)得血管兩側(cè)電壓為U。已知血管的直徑為d，假定血管中各處液體的流速穩(wěn)定時(shí)恒為v，忽略重力影響(　　)
BD
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
A
1.(洛倫茲力的理解)(2023·海南卷，2)如圖所示，帶正電的小球豎直向下射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)和受力說(shuō)法正確的是(　　)
A.小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛侖茲力水平向右
B.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度不變
C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度保持不變
D.小球受到的洛侖茲力對(duì)小球做正功
解析　小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向豎直向下，由左手定則可知，小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力方向水平向右，A正確；小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受重力和洛倫茲力的作用，且合力不為零，所以小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變化，B錯(cuò)誤；小球受到的重力不變，洛倫茲力時(shí)刻變化，則合力時(shí)刻變化，加速度時(shí)刻變化，C錯(cuò)誤；洛倫茲力永不做功，D錯(cuò)誤。
C
2.(洛倫茲力的方向)(粵教版P17T3改編)為了檢驗(yàn)?zāi)撤N物質(zhì)射線(xiàn)的電性，把該物質(zhì)放在帶有小孔的鉛盒中，在小孔的上方加有方向如圖所示的磁場(chǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)射線(xiàn)分開(kāi)為a、b、c三束，下列判斷正確的是(　　)
A.a束粒子帶負(fù)電 B.b束粒子帶正電
C.c束粒子帶負(fù)電 D.c束粒子不帶電
解析　a束粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可以
判斷，a束粒子帶正電，A錯(cuò)誤；b束粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)
生偏轉(zhuǎn)，b束粒子不帶電，B錯(cuò)誤；c束粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可以判斷，c束粒子帶負(fù)電，C正確，D錯(cuò)誤。
C
3.(洛倫茲力的大小)一個(gè)電子以107 m/s的速率垂直射入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的洛倫茲力大小為8×10－13 N，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(電子的電量為e＝1.6×10－19 C)(　　)
A.0.2 T B.2 T C.0.5 T D.1.28 T
D
4.(電磁流量計(jì))某實(shí)驗(yàn)室中有一種污水流量計(jì)，其原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時(shí)間通過(guò)橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.帶電粒子所受洛倫茲力方向是水平向左
B.正、負(fù)粒子所受洛倫茲力方向是相同的
C.污水流量計(jì)也可以用于測(cè)量不帶電的液體的流速
D.只需要測(cè)量MN兩點(diǎn)電壓就能夠推算廢液的
課后鞏固訓(xùn)練
3
D
題組一　洛倫茲力及其方向
1.以下四幅圖中，正確標(biāo)明了帶電粒子所受洛倫茲力f方向的是(　　)
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
解析　A、B兩圖中由于帶電粒子的速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向平行，所以粒子不受洛倫茲力作用，故A、B錯(cuò)誤；C圖中根據(jù)左手定則，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手掌心，大拇指指向下，即洛倫茲力的方向向下，故C錯(cuò)誤；D圖中根據(jù)左手定則，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手掌心，大拇指指向上，即洛倫茲力的方向向上，故D正確。
A
2.如圖所示，一帶正電的離子束沿圖中箭頭方向通過(guò)兩磁極間時(shí)，它受到的洛倫茲力的方向(　　)
A.向上 　　　 B.向下
C.向N極 　　　 D.向S極
解析　由圖可知，磁場(chǎng)方向從N極指向S極，根據(jù)左手定
則可知，正離子所受的洛倫茲力的方向向上，故A正確，
B、C、D錯(cuò)誤。
C
3.(2024·廣東深圳高二期末)如圖所示，從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線(xiàn)中都含有大量的高能帶電粒子，這些高能帶電粒子到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來(lái)危害，但是由于地球周?chē)嬖诘卮艌?chǎng)，地磁場(chǎng)能改變宇宙射線(xiàn)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)地球上的生命起到保護(hù)作用，那么(　　)
A.宇宙射線(xiàn)受到地磁場(chǎng)施加的與運(yùn)動(dòng)方向相反的排斥力
B.垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處受磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)
作用最強(qiáng)
C.帶正電的粒子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向東偏轉(zhuǎn)
D.帶負(fù)電的粒子垂直射向赤道時(shí)會(huì)向南極偏轉(zhuǎn)
解析　宇宙射線(xiàn)受到地磁場(chǎng)的洛倫茲力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，當(dāng)宇宙射線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，受到的洛倫茲力為零，故A錯(cuò)誤；垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，所受洛倫茲力為零，故B錯(cuò)誤；由左手定則可知，帶正電的粒子垂直射向赤道時(shí)，受到的洛倫茲力方向向東，故粒子向東偏轉(zhuǎn)，故C正確；帶負(fù)電的粒子垂直射向赤道時(shí)，受到的洛倫茲力方向向西，故粒子向西偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。
A
4.如圖所示是電視機(jī)中顯像管的偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈示意圖，它由繞在磁環(huán)上的兩個(gè)相同的線(xiàn)圈串聯(lián)而成，線(xiàn)圈中通有如圖所示方向的電流。當(dāng)電子束從紙里經(jīng)磁環(huán)中心向紙外射來(lái)時(shí)(圖中用符號(hào)“·”表示電子束)。它將(　　)
A.向上偏轉(zhuǎn) B.向下偏轉(zhuǎn)
C.向右偏轉(zhuǎn) D.向左偏轉(zhuǎn)
解析　根據(jù)右手螺旋定則判斷上下兩個(gè)線(xiàn)圈的N極均在右邊，S極均在左邊，即鐵芯中間處的磁場(chǎng)方向是水平向左的。根據(jù)左手定則判定，由里向外射出的電子流受到的洛倫茲力向上，電子束會(huì)向上偏轉(zhuǎn)，故A正確。
C
題組二　洛倫茲力的大小
5.兩個(gè)帶電粒子以相同的速度垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子質(zhì)量之比為1∶4，電量之比為1∶2，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為(　　)
A.2∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
解析　根據(jù)公式f＝qvB可知洛倫茲力跟粒子的質(zhì)量無(wú)關(guān)，當(dāng)以相同速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，兩粒子的洛倫茲力之比等于電量之比，所以為1∶2，故C正確。
C
6.帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，恰做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g，則下述說(shuō)法正確的是(　　)
A
7.如圖所示，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向向上，P是其附近的一點(diǎn)，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2 T。P點(diǎn)有一電子正以5×105 m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)。則在P點(diǎn)(　　)
A.電子將在1.6×10－14 N洛倫茲力作用下向下偏轉(zhuǎn)
B.電子將在1.6×10－13 N洛倫茲力作用下向上偏轉(zhuǎn)
C.電子將在1.0×10－14 N洛倫茲力作用下向上偏轉(zhuǎn)
D.電子將在1.0×10－13 N洛倫茲力作用下向下偏轉(zhuǎn)
解析　根據(jù)左手定則，可知電子受到的洛倫茲力方向向下，電子將向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)洛倫茲力的公式，得f＝evB＝1.6×10－19×5×105×0.2 N＝1.6×10－14 N，故A正確。
D
題組三　電磁流量計(jì)
8.電磁流量計(jì)如圖甲所示，它是利用磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用測(cè)出流過(guò)容器液體的流量，其原理可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示模型，液體內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從容器左側(cè)流入，右側(cè)流出。在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.帶電粒子受到豎直方向的洛倫茲力
B.帶負(fù)電離子與帶正電粒子受力方向相同
C.上下兩側(cè)面有電勢(shì)差
D.前后兩側(cè)面有電勢(shì)差
解析　正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)會(huì)受到洛倫茲力，根據(jù)左手定則判斷，正離子受到向后的洛倫茲力的作用，負(fù)離子受到向前的洛倫茲力作用，從而使正、負(fù)離子積聚在前后兩個(gè)側(cè)面，形成電勢(shì)差，故D正確。
AC
9.(多選)為了診斷病人的心臟功能和動(dòng)脈血管中血液粘滯情況，可使用電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液的流速和流量，如圖所示是電磁流量計(jì)測(cè)量血管中血液流速的示意圖。假定血管中各處液體的流速v相同，現(xiàn)使直徑為D的血管處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，測(cè)得血管兩側(cè)的電壓為U，不計(jì)重力影響，下列判斷正確的是(　　)
綜合提升練
B
10.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，在O點(diǎn)存在垂直紙面向里勻速運(yùn)動(dòng)的電子束，∠MOP＝60°。在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為f1。若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移至P處，則O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為f2。那么f2與f1之比為(　　)
BC
11.(多選)如圖所示，某圓柱形通電導(dǎo)線(xiàn)放在方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向與電流方向垂直，導(dǎo)線(xiàn)中定向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子的速度均為v，粒子的電荷量均為q，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，單位體積內(nèi)的粒子數(shù)為n，現(xiàn)將導(dǎo)線(xiàn)從上往下看逆時(shí)針?biāo)叫D(zhuǎn)θ角瞬間，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.粒子受到的洛倫茲力方向發(fā)生改變
B.導(dǎo)線(xiàn)中的電流I＝nqSv
C.單個(gè)粒子受到的洛倫茲力大小為qvBcos θ
D.導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為nqvSBL
培優(yōu)加強(qiáng)練

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