第 2 讲 磁场对运动电荷的作用及应用洛伦兹力、洛伦兹力的方向 Ⅰ(考纲要求) 洛伦兹力的公式 Ⅱ(考纲要求)1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力.2.洛伦兹力的方向(1)判定方法左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即 F 垂直于 B 和 v 决定的平面(注意:洛伦兹力不做功).3.洛伦兹力的大小(1)v∥B 时,洛伦兹力 F=0
(θ=0°或 180°)(2)v⊥B 时,洛伦兹力 F=qvB
(θ=90°)(3)v=0 时,洛伦兹力 F=0
带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ (考纲要求)1
若 v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动.2.若 v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度 v 做匀速圆周运动.质谱仪和回旋加速器 Ⅰ(考纲要求)1
质谱仪图 8-2-1(1)构造:如图 8-2-1 所示,由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成.(2)原理:粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得关系式 qU=mv2
粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得关系式qvB=
由两式可得出需要研究的物理量,如粒子轨道半径、粒子质量、比荷.r= ,m=,=
图 8-2-22.回旋加速器(1)构造:如图 8-2-2 所示,D1、D2是半圆金属盒,D 形盒的缝隙处接交流电源.D 形盒处于匀强磁场中.(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过 D 形盒缝隙,两盒间的电势差一次一次地反向,粒子就会被一次一次地加速.由 qvB=,得 Ekm=,可见粒子获得的最大动能由磁感应强度和 D 形盒半径决定,与加速电压无关.1.(2011·遵义高三检测)关于电场力与洛