第 2 讲 磁场对运动电荷的作用ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU ,知识梳理·自测巩固 知识点 1 洛伦兹力1．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力。2．洛伦兹力的方向(左手定则)：(1)伸出左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向)。(3)拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。如图，①表示正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，②表示磁场的方向，③表示洛伦兹力的方向。3．洛伦兹力的大小：F＝qvB sin θ ，θ 是 v 与 B 之间的夹角。(1)当 v∥B 时，F＝0。(2)当 v⊥B 时，F＝qvB。知识点 2 带电粒子在匀强磁场中的运动1．洛伦兹力的特点：由于洛伦兹力 F⊥B，F⊥v，即 F 垂直于 B 和 v 决定的平面，所以洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说，洛伦兹力对带电粒子不做功。2．粒子的运动性质：(1)若 v0∥B，则粒子不受洛伦兹力，在磁场中做匀速直线运动。(2)若 v0⊥B，则带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。3．基本公式(1)由 qvB＝m，得 r＝。(2)由 v＝，得 T＝。(3)f＝＝。(4)ω＝＝2πf＝。思考：(1)为什么带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动？[答案] 如果是变速，则洛伦兹力会变化，而洛伦兹力总是和速度方向垂直，所以就不可能是直线运动。(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，T、 f 和 ω 的大小与速度 v 有关吗？与哪些因素有关？[答案] T、 f 和 ω 的大小与轨道半径 R 和运行速率 v 无关，只与磁场的磁感应强度 B和粒子的比荷有关。比荷相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T、 f 和 ω 相同。思维诊断：(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)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。( × )(5)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。 ( √ )(6)利用质谱仪可以测得带电粒子的比荷。( √ )(7)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。( × )自测巩固,ZI CE GONG GU) 1．(2019·四川...
