磁场对运动电荷的作用
6页1、磁场对运动电荷的作用知识点一、 洛伦兹力的方向和大小1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力.2洛伦兹力的方向()判断措施:左手定则(2)方向特点:FB,F.即F垂直于B和决定的平面.(注意:B和v不一定垂直).3.洛伦兹力的大小FqvBsin_,为v与B的夹角,如图8-2-1所示.()v时,0或1,洛伦兹力(2)vB时,90,洛伦兹力FqvB.(3)v=时,洛伦兹力F=.知识点二、 带电粒子在匀强磁场中的运动1洛伦兹力的特点洛伦兹力不变化带电粒子速度的大小,或者说,洛伦兹力对带电粒子不做功.粒子的运动性质(1)若v0,则粒子不受洛伦兹力,在磁场中做匀速直线运动(2)若v0,则带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.半径和周期公式(1)洛伦兹力方向总与速度方向垂直,正好起到了向心力的作用根据牛顿第二定律,其体现式为qBm.(2)半径公式r,周期公式T=.对洛伦兹力的进一步理解1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向拟定的平面.()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)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时,要注意判断成果
2、与正电荷正好相反洛伦兹力与电场力的比较相应力内容项目洛伦兹力f电场力F性质磁场对在其中运动电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F=qvB(vB)FqE力方向与场方向的关系一定是f,fv,由左手定则拟定正电荷受力与电场方向相似,负电荷受力与电场方向相反做功状况任何状况下都不做功也许做正功、负功,也也许不做功例题1如图824所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处在方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+的滑块从斜面顶端由静止下滑,在滑块下滑的过程中,下列判断对的的是( )A.滑块受到的摩擦力不变B.滑块达到地面时的动能与B的大小无关C滑块受到的洛伦兹力方向垂直于斜面向下D.B很大时,滑块也许静止于斜面上【解析】下滑过程中速度逐渐增大,洛伦兹力发生变化,引起正压力变化,摩擦力也随之变化,A错误;磁感应强度的大小影响洛伦兹力的大小,洛伦兹力的大小影响摩擦力的大小,摩擦力做功不同,滑块达到地面时的动能不同,B错误;根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向垂直于斜面向下,C对的;静止的电荷不受洛伦兹力作用,无论B多
3、大,滑块都不能静止在斜面上,D错误【答案】C(1)本题中洛伦兹力不做功,但洛伦兹力的变化影响摩擦力的大小,摩擦力做功变化了滑块达到地面的动能(2)滑块由静止下滑,下滑过程中洛伦兹力增大,摩擦力增大,当摩擦力与重力沿斜面方向的分力平衡时,滑块会匀速下滑故无论B多大,滑块也不会在斜面上停下来【迁移应用】1.初速度为0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图82所示,则()电子将向右偏转,速率不变B.电子将向左偏转,速率变化C电子将向左偏转,速率不变D.电子将向右偏转,速率变化【解析】导线在电子附近产生的磁场方向垂直纸面向里,由左手定则知,电子受到的洛伦兹力方向向右,电子向右偏转,但由于洛伦兹力不做功,电子速率不变,对的【答案】A带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在三种有界磁场中的运动(1)直线边界(进出磁场具有对称性,如图8-26所示)图8-26()平行边界(存在临界条件,如图27所示)图8-2(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出,如图8-所示)图82-8例题(新课标全国卷)如图8-9,半径为的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大
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