高二物理上册洛伦兹力知识总结VIP免费

洛伦兹力9.1洛伦兹力1．洛伦兹力的方向磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。．．．．安培力实际上是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力的方向应该与粒子的运动方向、磁感应强度的方．．．．．．．．．．．．．．．．向都垂直，即洛伦兹力垂直于v、B决定的平面。实验也证实了这一点。左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。．．．．．．①负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。．．．．．②洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直，因此洛伦兹力永远不做功。．．．2．洛伦兹力的大小下面我们由安培力和洛伦兹力的关系，推导出洛伦兹力的计算公式。设有一段长为l的直导线，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷带电荷量为q，运QnSlqnqSv。tt若导线垂直于磁场方向放置，则导线所受安培力FBIlnqSvBl。．．动速度为v。由以上条件可知，导线中电流I安培力可以看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力，这段导线中含有的运动电荷数为．．．．．．．NnSl，所以洛伦兹力F______________。洛伦兹力计算公式更一般的形式为FqvBsin，其中为v与B之间的夹角。当vB时，FqvB；当v∥B时，F0。可知，洛伦兹力与电荷的运动状态有关。3．洛伦兹力与电场力的比较性质产生条件大小方向作用效果洛伦兹力磁场对运动电荷的作用力v0，且v与B不平行电场力电场对电荷的作用力电场中的电荷一定受到电场力的作用．．FqE正电荷受电场力的方向与电场方向相同，负电荷与电场方向相反既可改变速度的大小，又可改变速度的方向当vB时，FqvB左手定则，FB、Fv只改变速度的方向，不改变速度的大小，永远不做功1．如图所示，带电粒子在匀强磁场中运动，试判定各粒子受洛伦兹力的方向、带电粒子的电性或运动方向。例题精讲【答案】甲：洛伦兹力在纸面内，方向垂直于v向下。乙：瞬时速度在纸面内，垂直于F斜向下。丙：洛伦兹力方向垂直于纸面向里。丁：粒子带负电。【例1】电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做A．匀速直线运动B．匀速圆周运动C．加速减速交替的运动D．来回振动【答案】A【例2】带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向【答案】B【例3】有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.61014N，则质子射入速度为，质子在磁场中向方向偏转。【答案】5105m/s，方向向东偏转。【例4】如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷。若将小环由静止从图示位置开始释放，在小环运动的过程中，下列说法正确的是A．小环的加速度的大小不断变化B．小环的速度将一直增大C．小环所受的洛伦兹力一直增大D．小环所受的洛伦兹力方向始终不变【答案】A【例5】如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑，底部有带电小球的试管在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动。带电小球能从试管口处飞出，则A．小球带正电B．小球的运动轨迹是一条抛物线C．洛伦兹力对小球做正功D．维持试管匀速运动的拉力F是一个恒力【答案】AB2．如图所示，光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向。在水平拉力F作用下，细管沿x轴方向匀速运动，带电小球能从管口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中，关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如图所示，其...