磁场对运动电荷的作用洛伦兹力

1、第第2讲讲 磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用洛伦兹力洛伦兹力洛伦兹力洛伦兹力1.定义：定义：运动电荷运动电荷在磁场中受到的力在磁场中受到的力2.洛伦兹力的方向：洛伦兹力的方向：左手定则左手定则注意：注意：四指指电流方向，即正电荷的运动方四指指电流方向，即正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向向或负电荷运动的反方向练习：试判断带电粒子受到的洛仑兹力的练习：试判断带电粒子受到的洛仑兹力的方向或带电粒子的运动方向方向或带电粒子的运动方向vBfBfvffvvvf洛垂直纸面向外洛垂直纸面向外【跟踪训练】【跟踪训练】1在地球赤道上空，沿在地球赤道上空，沿东西方向水平发射一束由西向东的东西方向水平发射

2、一束由西向东的)B电子流，则此电子流受到的洛伦兹力方向电子流，则此电子流受到的洛伦兹力方向(A竖直向上竖直向上B竖直向下竖直向下C由南向北由南向北D由西向东由西向东(1)vB时，洛伦兹力时，洛伦兹力 .(2)vB时，洛伦兹力时，洛伦兹力f洛洛 .(3)V与与B不平行，不垂直时，洛伦不平行，不垂直时，洛伦兹力兹力f洛洛 .f洛洛0qvB3.洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小2(2009 年广年广东理基东理基)带电粒子垂直匀强磁场带电粒子垂直匀强磁场方向运方向运动时，动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是()BA洛伦兹力对带电粒子做功洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹

3、力不改变带电粒子的动能洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析：解析：根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A 错误、错误、B 正确；根据正确；根据 fqvB，可知洛伦兹力大小与速度有关，可知洛伦兹力大小与速度有关，C 错误；洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速错误；洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小，度的大小，D 错误错误4.洛伦兹力的特点洛伦兹力的特点（1）当电荷静止或运动方向）当电荷静止或运动方向与

4、磁场方与磁场方向一致向一致时，都时，都不受洛伦兹力不受洛伦兹力例如通例如通电螺线管平行管轴方向入射的粒子做电螺线管平行管轴方向入射的粒子做匀速直线运动（不计重力）匀速直线运动（不计重力）（2）洛伦兹力对电荷是）洛伦兹力对电荷是不做功不做功的的（3）洛伦兹力是安培力的）洛伦兹力是安培力的微观微观原因，安原因，安培力是洛伦兹力的培力是洛伦兹力的宏观宏观表现表现3.图图 921 是电子射线管示意图是电子射线管示意图.接通电源后接通电源后,电子射线由电子射线由阴极沿阴极沿 x 轴方向射出轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏要使荧光屏)上的亮线向下上的亮线向下(z 轴

5、负方向轴负方向)偏转偏转,在下列措施中可采用的是在下列措施中可采用的是(图图 921A加一磁场，磁场方向沿加一磁场，磁场方向沿 z 轴负方向轴负方向B加一磁场，磁场方向沿加一磁场，磁场方向沿 y 轴正方向轴正方向C加一电场，电场方向沿加一电场，电场方向沿 z 轴负方向轴负方向D加一电场，电场方向沿加一电场，电场方向沿 y 轴正方向轴正方向B(1)向心力由洛伦兹力提供：向心力由洛伦兹力提供：_m ._.(T与轨道半径与轨道半径R、速度、速度v无关无关)考点考点 2 2 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1速度与磁场平行时：带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁速度与磁场平行时：带电粒子

6、不受洛伦兹力，在匀强磁场中做场中做_运动运动匀速直线匀速直线匀速圆周匀速圆周2速度与磁场垂直时：带电粒子受洛伦兹力作用，在垂直速度与磁场垂直时：带电粒子受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度于磁感线的平面内以入射速度 v 做做_运动运动RqvB(2)轨道半径公式：轨道半径公式：R_.(3)周期：周期：T2Rvv2ACBD答案：A跟踪训练跟踪训练4 43圆周运动分析圆周运动分析(1)圆心的确定：圆心一定在与速度方向垂直的直线上，也圆心的确定：圆心一定在与速度方向垂直的直线上，也一定在圆中任意弦的中垂线上一定在圆中任意弦的中垂线上已知入射方向和出射方向，分别过入射点和出射点作速已知入射方

7、向和出射方向，分别过入射点和出射点作速度的垂线，度的垂线，两垂线的交点即是圆心两垂线的交点即是圆心，如图，如图 922 甲甲已知入射方向和一条弦，可作已知入射方向和一条弦，可作入射点速度的垂线和这条入射点速度的垂线和这条弦的中垂线，两线交点就是圆心弦的中垂线，两线交点就是圆心，如图乙，如图乙图图 922图图 923(2)半径的确定和计算：如图半径的确定和计算：如图 923，利用平面几何关系，利用平面几何关系，求出该圆的半径求出该圆的半径(或圆心角或圆心角)应注意以下两个重要的几何特点：应注意以下两个重要的几何特点：粒子速度的偏转角粒子速度的偏转角等于圆心角等于圆心角，并等于，并等于 AB 弦与

8、切弦与切线的夹角线的夹角的的 2 倍，即倍，即2t；相对的弦切角相对的弦切角相等相等,与相邻的弦切角与相邻的弦切角互补互补,即即 180.(3)粒子在磁场中运动时间的确定：利粒子在磁场中运动时间的确定：利用圆心角用圆心角与弦切角与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于的关系，或者利用四边形内角和等于 360计算出圆心角计算出圆心角的大的大小，由公式小，由公式 t 360T(或或 t 2T)可求可求出粒子在磁场中的运出粒子在磁场中的运动时间动时间5(双选双选，2011 年汕头一模年汕头一模)如图如图 925 所示所示，一束电子，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁横截面是一正方形的匀强磁场，则场，则()CDA电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹半径越小半径越小B电子的速率不同，在磁场中的运动周期