第 2 节 磁场对运动电荷的作用 ► 【p164】夯实基础 洛伦兹力:磁场对__运动电荷__的作用力.1.洛伦兹力的大小:__F = qvBsin __θ__,其中 θ 为 v 与 B 间的夹角.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时,F=0;当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时,F=__qvB__.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用,静止电荷在磁场中不受磁场的作用力.2.洛伦兹力计算公式的推导如图所示,整个导线受到的磁场力(安培力)为 F 安=BIL;其中 I=nqSv;设导线中共有 N个自由电子 N=nSL;每个电子受的磁场力为 F,则 F 安=NF
由以上四式得 F=qvB
条件是 v 与B 垂直.当 v 与 B 成 θ 角时,F=qvBsin θ
3.洛伦兹力的方向:运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向可用__左手定则__来判定,要注意:四个手指的指向与__正__电荷的运动方向相同、与负电荷的运动方向相反;洛伦兹力 F 一定__垂直于__B、v 的方向(即 F 总是垂直于 B 和 v 所在的平面),但 B、v 不一定垂直.4.洛伦兹力的特点:对运动电荷不做功,只能改变运动电荷__速度的方向__,不改变运动电荷的速度大小.考点突破 例 1 如图所示,下端封闭、上端开口、高 h=5 m 内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有质量 m=10 g,电荷量的绝对值|q|=0
2 C 的小球,整个装置以 v=5 m/s 的速度沿垂直于磁场方向进入磁感应强度 B=0
2 T,方向垂直纸面向内的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端管口飞出.g 取 10 m/s2
下列说法中正确的是( )A.小球带负电B.小球在竖直方向做匀速直线运动C.小球在玻璃管中的运动时间小于 1 sD.小球机械能的增加量为 1 J【解析】由左手定则可知,小球带正电,