《2025年高考帮高中物理》

12. 如图所示，质量为 $m$，长为 $L$ 的金属棒 $MN$，通过两根柔软的轻质导线悬挂于 $a$、$b$ 两点，$a$、$b$ 间接有电压为 $U$、电容为 $C$ 的电容器，整个装置处于磁感应强度大小为 $B$，方向竖直向上的匀强磁场中，接通 $S$，电容器瞬间完全放电后又断开 $S$，已知重力加速度为 $g$. 求 $MN$ 能摆起的最大高度.

答案：

考点1 洛伦兹力的理解和应用
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1.对洛伦兹力的理解
|定义|磁场对[1]______的作用力|
|----|----|
|大小|(1)$v// B$时,$F = [2]$______
(2)$v\perp B$时,$F = [3]$______
(3)$v$与$B$的夹角为$\theta$时,$F = [4]$______|
|方向|(1)判定方法：[5]______,注意四指应指向[6]______电荷运动的方向或[7]______电荷运动的反方向
(2)方向特点：$F\perp B,F\perp v$,即$F$垂直于[8]______决定的平面(注意$B$和$v$不一定垂直)|
|特点|(1)洛伦兹力的大小正比于$v$的大小,方向垂直于$v$的方向,随着$v$(方向、大小)同时改变,具有被动性的特点
(2)洛伦兹力的方向垂直于$v$的方向,不做功,只改变$v$的方向,不改变$v$的大小|

答案：

[1]运动电荷[2]0[3]gB[4]quBsin0[5]左手定则

[6]正[7]负[8]B、v

2.洛伦兹力的应用——带电粒子在匀强磁场中的运动
带电粒子在匀强磁场中的运动\begin{cases}v// B时—带电粒子做[9]______运动\\v\perp B时\begin{cases}运动性质：[10]______运动\\动力学方程：qvB = m\frac{v^{2}}{r}\\半径、周期公式：r = [11]______,T = [12]______\\运动时间：t=\frac{l}{v} = [13]______\end{cases}\end{cases}

答案：
[9]勾速直线[10]勾速圆周