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文档简介

1、3、洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动教学目标:1 .掌握洛仑兹力的概念；2 .熟练解决带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题教学过程：1 .洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。F :一 丁 依:、/B B B t；bi-X计算公式的推导：如图所示，整个导线受到的磁场力 （安培力） 为FmBIL;其中I=nesv ;设导线中共有 N个自由电子 N=nsL ;每个 电子受的磁场力为 F,则F安= NFO由以上四式可得 F=qvB。条件是 v与B垂直。当v与B成。角时，F=qvB sin 0 。2 .洛伦兹力方向的判定在用左手定则时，四指必须指电流方向（不是速度方向

2、），即正电荷定向移动的方向；对负电荷,四指应指负电荷定向移动方向的反方向。3 .有关洛伦兹力大小的计算（1）正确画出带电粒子可能的运动轨迹图，a）定偏向：运用左手定则定轨迹偏向，其中要特别注意四指指向与负电荷的运动方向相反。b）定圆心：主要利用 f _Lv或弦与半径垂直的关系确定。找出对应交点就找到了圆心。c）定半径：方法有两种，一是利用几何关系求；二是根据半径公式求。（2）可能用到常用的四个关系式v222 二a） qvB= m - = m r=m co v=mv；mv2 二m可得： R= ； c） T=； d）t =TBqBq2 二3、带电粒子在有边界的匀强磁场中的运动1、带电粒子在半无界磁

3、场中的运动【例1】如图直线MN上方有磁感应强度为 B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点 O以与MN成30角的同样速度 v射入 磁场（电子质量为 m,电荷为e）,它们从磁场中射出时相距多远？ 射出的时间差是多少？解：由公式知，它们的半径和周期是相同的。只是偏转方向相反。先确定圆心，画出半径，由对称性知：射入、射出点和圆心恰好组成正三角形。所以两个射出点相距2r,由图还可看出，经历时间相差2T/3。答案为射出点相距 s=2mV,时间差为 & =也。关键是找圆心、找半径和用对称。Be3Bq例2 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P (a, 0) 点以速度v,沿与x正方向成60。的方向射入第一

4、象限内的匀强磁场中， 并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度 B和射出点的 坐标。解：由射入、射出点的半径可找到圆心O/,并得出半径为 r =2g=mv1B=d,即 vBed/m.【例7】长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电，现有质量为 m,电量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂 直磁感线以速度 v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：A .使粒子的速度 v5BqL/4m；C.使粒子的速度 vBqL/m；D.使粒子速度 BqL/4mv5BqL/4m时粒子能从右边穿出。粒子擦着上板从左边穿出时，圆心在。/ 点，有 r2= L/

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