1、第三节磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用要点 疑点 考点一、洛伦兹力: 磁场对运动电荷的作用力 .1.洛伦兹力的公式: F=qvBsina;2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时, F=0;3.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时, F=qvB;4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用,静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为 0;二、洛伦兹力的方向1.运动电荷在磁场中受力方向可用左手定则来判定 2.洛伦兹力 f的方向既垂直于磁场 B的方向,又垂直于运动电荷的速度 v的方向,即 f总是垂直于 B和 v所在的平面 .3.使用左手定则判定洛伦兹力方向时,若粒子带正电时
2、,四个手指的指向与正电荷的运动方向相同 .若粒子带负电时,四个手指的指向与负电荷的运动方向相反 .4.安培力的本质是磁场对运动电荷的作用力的宏观表现要点 疑点 考点三、带电粒子在匀强磁场中的运动1.不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情况:一是匀速直线运动;二是匀速圆周运动;三是螺旋运动 .从运动形式可分为:匀速直线运动和变加速曲线运动 .2.如果不计重力的带电粒子的运动方向与磁场方向平行时,带电粒子做匀速直线运动,是因为带电粒子在磁场中不受洛伦兹力的作用 .要点 疑点 考点3.如果不计重力的带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时,带电粒子做匀速圆周运动,是因为带电粒子在磁场中受到的洛伦兹
3、力始终与带电粒子的运动方向垂直,只改变其 运动方向 ,不改变其 速度大小 .4.不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径 r=mv/Bq;其运动周期 T=2m/Bq(与速度大小无关 ).(判断: A 洛伦兹力对运动电荷一定不做功; B洛伦兹力对运动电荷可能做功 .)理由:洛伦兹力始终和速度方向垂直 .要点 疑点 考点5.不计重力的带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动,但有区别:带电粒子垂直进入匀强电场,在电场中做匀变速曲线运动 (类平抛运动 );垂直进入匀强磁场,则做变加速曲线运动 (匀速圆周运动 )要点 疑点 考点6.带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解
4、题思路:(1)用几何知识确定圆心并求半径 .因为 F方向指向圆心,根据 F一定垂直 v,画出粒子运动轨迹中任意两点 (大多是射入点和出射点 )的 F或半径方向,其延长线的交点即为圆心,再用几何知识求其半径与弦长的关系 .(2)确定轨迹所对的圆心角,求运动时间 .先利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于 360(或 2)计算出圆心角 的大小,再由公式t=T/3600(或 T/2 )可求出运动时间 .要点 疑点 考点总结总结 :磁场对磁场对 运动电荷运动电荷 的作用力(洛伦兹力)的作用力(洛伦兹力)1、大小 :2、方向: 左手定则a: f的方向 总是 垂直于 B和 v所决定的平面b: 注
5、意电荷有正负之分,四指的指向应为正电荷的运动方向!f=Bqv (适用条件: V B)3、当电荷垂直射入匀强磁场时,在洛伦兹力作用下电荷作匀速圆周运动。周期 T的大小与带电粒子在磁场中的运动速率和半径无关。课 前 热 身1.如图所示,在长直导线中有恒电流 I通过,导线正下方电子初速度 v 方向与电流 I的方向相同,电子将 ( )A.沿路径 a运动,轨迹是圆B.沿路径 a运动,轨迹半径越来越大C.沿路径 a运动,轨迹半径越来越小D.沿路径 b运动,轨迹半径越来越大D2.质子和 粒子在同一个匀强磁场中做半径相同的圆周运动,由此可知质子的动能 E1和 粒子的动能E2之比为 E1/E2=( ).3.一长直螺线管通有交流电,一个电子以速度 v沿着螺线管的轴线射入管内,则电子在管内的运动情况是: ( )A.匀加速运动 B.匀减速运动C.匀速直线运动 D.在螺线管内来回往复运动课 前 热 身 C