第3讲磁场对运动电荷的作用(学生版)

《第3讲磁场对运动电荷的作用(学生版)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第3讲磁场对运动电荷的作用【知识要点】一、洛伦兹力1•定义：运动电荷在磁场中受到的作用力.通电导线在磁场屮所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.2•方向：(左手定则)伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平而内，把手放入磁场屮，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所受的方向就是正屯荷所受洛伦兹力的方向；若四指指向是电荷运动的反方向，那么拇指所指的正方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向.3.大小(1)v〃B时，F=0.(2)v丄B时，F=.(3)v与13夹角为()时，F=・4.特点：由于F始终v的方向，故洛伦兹力永不做功.利用左于-定则判断洛伦兹力

2、的方向时，四指必须与拇指垂直且指向正电荷运动的方向，对于负屯荷四指应指向负电荷定向移动的反方向.5.洛伦兹力与电场力的比较对应力内容项H洛伦兹力F电场力F性质磁场对在其屮运动屯荷的作用力屯场对放入其屮屯荷的作用力产生条件vHO且v不与B平行电场小的电荷一定受到屯场力作用大小F=qvB（v丄B）F=qE力方向与场方向的系一定是FIB,F丄v与电荷电性无关正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反做功情况任何情况卜都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力F为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E—定为零作用效杲只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电

3、荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向二、带电粒了在匀强磁场中的运动1.若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向平行，则带电粒子以入射速度v做运动■2.若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做运动.(1)基本公式①向心力公式：Bqv=.①轨道半径公式：r=—.②周期、频率和角速度公式：象，f=

4、=(0=莘=27lf=.(1)T、f和3的特点T、f和s的大小与轨道半径r和运行速率v无关，只与磁场的和粒子的有关.【典例精析】例1如图所示，匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v、带电荷量均为q。试求出图屮带电粒子所

5、受洛伦兹力的大小，并说明洛伦兹力的方向。XXXX例2、如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率()。A.变大B.变小C.不变D.条件不足，无法判断例3、如图所示，一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中，最后打到底片D±.(1)粒子进入磁场时的速率。(2)求粒子在磁场屮运动的轨道半径。例4、带电粒子以初速度vo从a点进入匀强磁场，如图运动中经过b点，Oa=Ob,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场

6、，仍以vo从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么屯场强度E与磁感应强度B之比为（）A.v（）B・1XXXXXXXXXC.2voD也»・2£XX认Xx"【课后练习】1.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹.如图所示是在有匀强磁场的云索中观察到的粒子的轨迹，d和“是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里•该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（）A.粒子先经过a点，再经过b点B.粒子先经过Z?点，再经过d点C.粒子带负电D.粒子带正电2.两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示。粒

7、子a的运动轨迹半径为门，粒子b的运动轨迹半径为辺，且r2=2n，qi、q2分别是粒子a、b所带的电荷量，贝0（）XXXXXXA.a带负电、b带正电、比荷之比为严：警=2：1mim2B.a带负电、b带正电、比荷Z比为半：乎=1：2mim2C.a带正电、b带负电、比荷之比为半：乎=2：1mim2D.a带正电、b带负电、比荷Z比为虫：他=1：1IB]0123.一个运动电荷通过某一空间时，没有发生偏转，那么就这个空间是否存在电场或磁场，下列说法中正确的是（）A.一定不存在电场B.一定不存在磁场C.一定存在磁场D.可以既存在磁场，乂可以存在电场4.一个质量m=0.lg的小

8、滑块，带有q=5X1（F"C的电荷放置在倾角（）=30。的光滑斜面上（绝缘）,斜面置于B=0.5T的匀强磁场小，磁场方向垂直纸面向里,如下图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面，求：(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？(g=10m/s2)1.匀强电场E竖直向下，匀强磁场13垂直纸面向里，现有三个带有等量同种电荷的油滴M,N、P,若将它们分别置入该区域内，油滴M保持静止，油滴N能水平向左匀速运动，油滴P能水平向右匀速运动，不考虑空气阻力，如图所示.则三个油滴重力的大小关

9、系为•2.质量为m,电量