知识讲解 磁场对运动电荷的作用(基础)

物理总复习：磁场对运动电荷的作用编稿：李传安审稿：张金虎【考纲要求】1、知道洛伦兹力的特点，会计算其大小并用左手定则确定其方向；2、掌握带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径周期公式，知道常见的分析方法；3、知道带电粒子在有界磁场中运动的多解情况、临界值与极值问题的处理方法，会熟练求解相关问题。【考点梳理】考点一、磁场对运动电荷的作用力（洛仑兹力）要点诠释：1、洛仑兹力的大小f=qvBsin0，0 为 v 与 B 的夹角。当 0=90°时，f=qvB，此时，电荷受到的洛仑兹力最大；当 0=0 或 180 时，f=0,即电荷在磁场中平行于磁场方向运动时，电荷不受洛仑兹力作用；当 v=0 时，f=0,说明磁场只对运动的电荷产生力的作用。2、洛仑兹力的方向左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一平面内，让磁感线穿入手心，四指指向为正电荷的运动方向（或负电荷运动的反方向），大拇指所指的方向是正电荷（负电荷）所受的洛仑兹力的方向。3、由安培力公式 F=BIL 推导洛仑兹力公式 f=qvB如图所示，直导线长 L，电流为 I，导线中运动电荷数为 n，截面积为 S，电荷的电量为 q,运动速度为 v,则安培力 F=BIL=nfrFBIL所以洛仑兹力 f==—nn因为 1=NqSv（N 为单位体积内的电荷数）「NqSv-BLNSL 厂『厂所以 f==-qvB，式中 n=NSL，故 f=qvB。nnXXJXBX0—0XXXX■L——洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现。4、洛伦兹力和电场力的比较洛伦兹力电场力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磁场中静止电荷、沿磁场方向运动的电荷将不受洛伦兹力电场中的电荷尢论静止，还是沿何万向运动都要受到电场力② 半径公式：R=mv③ 周期和频率公式：T=q/是频率2P 是动方向① 方向由电荷止负、磁场方向以及电荷运动方向决定，各方向之间关系遵循左手定则② 洛伦兹力方向一定垂直于磁场方向以及电荷运动方向（电荷运动方向与磁场方向不一定垂直）①方向由电荷正负、电场方向决定②正电何受力方向与电场方向一致，负电何受力方向与电场方向相反大小f=qvB（v 丄 B）F=qE做功情况一定不做功可能做正功，可能做负功，也可能不做功注意：（1）洛伦兹力的方向不是和磁场方向相同或相反，而总是和磁场方向垂直。（2）用左手定则判定洛伦兹力的方向时一定注意四指指的是正电荷运动的方向，审题时首先判断电荷的正负。考点二、...