第2讲 磁场对运动电荷的作用
板块一 主干梳理·夯实基础
【知识点1】 洛伦兹力、洛伦兹力的方向 Ⅰ
洛伦兹力公式 Ⅱ1.定义:运动电荷在磁场中所受的力。 2.方向
(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向。 (2)方向特点:F⊥B,F⊥v。即F垂直于B和v所决定的平面。(注意B和v可以有任意夹角)。
由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功。 3.洛伦兹力的大小:F=qvBsinθ
其中θ为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角。 (1)当电荷运动方向与磁场方向垂直时,F=qvB。 (2)当电荷运动方向与磁场方向平行时,F=0。 (3)当电荷在磁场中静止时,F=0。
【知识点2】 带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ 1.若v∥B,带电粒子以入射速度v做匀速直线运动。
2.若v⊥B,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速度v做匀速圆周运动。 3.基本公式
v2
(1)向心力公式:qvB=m。
rmv
(2)轨道半径公式:r=Bq。
2πr2πmqB1qB2π
(3)周期公式:T=v=qB;f=T=;ω=T=2πf=m。
2πm(4)T、f和ω的特点:
T、f和ω的大小与轨道半径r和运行速率v无关,只与磁场的磁感应强度B和粒子的比荷qq
有关。比荷相同的带电粒子,在同样的匀强磁场中T、f、ω相同。 mm
板块二 考点细研·悟法培优
考点1 洛伦兹力的特点及应用 [对比分析]
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1.洛伦兹力的特点
(1)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。 (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。 (3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。
(4)用左手定则判断洛伦兹力方向,注意四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向。 (5)洛伦兹力一定不做功。 2.洛伦兹力与电场力的比较
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例1 (多选)一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动,速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场,如图所示,小球飞离桌面后落到地板上,设飞行时间为t1,水平射程为x1,着地速度为v1。撤去磁场,其余的条件不变,小球飞行时间为t2,水平射程为x2,着地速度为v2,则下列说法正确的是( )
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