第 2 节 带电粒子在磁场中的运动一、洛伦兹力、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叫洛伦兹力。[注 1]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 2]3．洛伦兹力的大小(1)v∥B 时，洛伦兹力 F＝0。(θ＝0°或 180°)[注 3](2)v⊥B 时，洛伦兹力 F＝q v B 。(θ＝90°)(3)v＝0 时，洛伦兹力 F＝。二、带电粒子在匀强磁场中的运动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。3．半径和周期公式：(v⊥B)⇨[注 4] [注解释疑][注 1] 安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释。[注 2] 洛伦兹力的方向始终与速度垂直，故洛伦兹力永不做功。[注 3] F＝0 时，B 不一定为零。[注 4] 由周期公式可以看出，周期与粒子的速率及轨道半径无关，只由粒子的比荷决定。[深化理解]1．应用带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时的半径和周期公式时，一定要进行推导，不能直接应用。2．解决带电粒子在磁场中运动的基本思路：圆心的确定→半径的确定和计算→运动时间的确定。3．带电粒子做匀速圆周运动必须抓住几何条件：(1)入射点和出射点，两个半径的交点和夹角；(2)两个半径的交点即轨迹的圆心；(3)两个半径的夹角等于偏转角，偏转角对应粒子在磁场中运动的时间。[基础自测]一、判断题(1)带电粒子在磁场中运动时一定会受到磁场力的作用。(×)(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直。(×)(3)根据公式 T＝，说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期 T 与 v 成反比。(×)(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷有关。(√)(5)经过回旋加速器加速的带电粒子的最大动能是由 D 形盒的最大半径、磁感应强度B、加速电压的大小共同决定的。(×)(6)荷兰物理学家洛伦兹提出磁场对运动电荷有作用力的观点。(√)(7)英国物理学家汤姆孙发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。(√)二、选择题1．[人教版选修 3－1 P98T1改编]下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( )答案：B2.(多选)电子 e 以垂...
