第 2 课时 磁场对运动电荷的作用一、洛伦兹力1
定义:运动电荷在磁场中所受的力
大小:F=qvB sin θ (θ 为 v 与 B 的夹角)
(1)v∥B 时,θ=0°或 180°,洛伦兹力 F= 0
(2)v⊥B 时,θ=90°,洛伦兹力 F=qvB
方向:F⊥B,F⊥v,即 F 垂直于 B 和 v 决定的平面
(注意:B 和 v 不一定垂直)4
方向判断方法:左手定则
二、带电粒子在匀强磁场中的运动1
当 v∥B 时,带电粒子不受洛伦兹力,因此带电粒子以速度 v 做匀速直线运动
当 v⊥B 时,带电粒子若只受洛伦兹力作用,则带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速率 v 做匀速圆周运动
匀速圆周运动的两个公式(1)由 qvB=,可得 R=
(2)T==
【思考判断】1
带电粒子在磁场中运动时一定会受到洛伦兹力的作用( × )2
洛伦兹力不做功,但安培力却可以做功( √ )3
由于安培力是洛伦兹力的宏观表现,所以洛伦兹力也可能做功( × )4
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( × )5
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( × )6
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( √ )考点一 运动电荷在磁场中受到的力(c/c) [要点突破]1
洛伦兹力与安培力的关系(1)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
(2)尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力的宏观表现,但不能简单地认为安培力就等于所有定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力,只有当导体静止时能这样认为
(3)洛伦兹力恒不做功,但安培力却可以做功
可见安培力与洛伦兹力既有联系,又有区别
洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力作用条件运动电荷的速