第二节磁场对运动电荷的作用基础知识梳理一、洛伦兹力的大小和方向1．洛伦兹力的大小F＝Bqvsinθ，θ为v与B的夹角，如图8－2－1所示．图8－2－1(1)v∥B时，洛伦兹力F＝____(θ＝0°或180°)(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝______.(θ＝90°)(3)v＝0时，洛伦兹力F＝____.2．洛伦兹力的方向(1)判定方法：用左手定则，注意四指应指向电流的方向即正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向．0Bqv0(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于_____决定的平面(注意B和v可以有任意夹角)．安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远____做功，而安培力对通电导线可做___功，可做___功，也可____做功．二、带电粒子在匀强磁场中的运动在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下(电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计)，中学物理只研究带电粒子在匀强磁场中的两种典型的运动．B、v不正负不1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做____________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__________运动．匀速直线匀速圆周(1)向心力由洛伦兹力提供：qvB＝_____；(2)轨道半径公式：R＝______；(3)周期：T＝2πRv＝______(周期T与速度v、轨道半径R无关)；(4)频率：f＝1T＝______；(5)角速度：ω＝2πT＝_____；mv2RmvqB2πmqBqB2πmqBmT、f和ω的特点：T、f和ω的大小与轨道半径R和运行速率v______，只与磁场的______________和粒子的___________有关．三、洛伦兹力的应用实例1．电视显像管电视显像管是应用电子束_______(选填“电偏转”或“磁偏转”)的原理来工作的，使电子束偏转的_____(选填“电场”或“磁场”)是由两对偏转线圈产生的．显像管工作时，由____发射电子束，利用磁场来使电子束偏转，实现电视技术中的____，使整个荧光屏都在发光．无关磁感应强度B比荷q/m磁偏转磁场阴极扫描2．质谱仪(1)构造：如图8－2－2所示，由粒子源、_________、_________和照相底片等构成．加速电场偏转磁场图8－2－2(2)原理：粒子由静止被加速电场加速，根据动能定理可得关系式____________①粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律关系式qvB＝mv2r②由①②两式可得出需要研究的物理量，如粒子轨道半径、粒子质量、比荷：r＝___________，m＝_______，qm＝______.12mv2＝qU1B2mUqqr2B22U2UB2r23．回旋加速器(1)构造：如图8－2－3所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接_____电源．D形盒处于匀强磁场中．交流图8－2－3(2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期______，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速．由qvB＝mv2R，得Ekm＝q2B2R22m，可见粒子获得的最大动能由______________和D形盒_______决定，与加速电压无关．相等磁感应强度B半径R课堂互动讲练一、洛伦兹力的理解1．洛伦兹力和安培力的关系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．洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向与电荷运动的方向和磁场方向都垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．(3)用左手定则判定负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．3．洛伦兹力与电场力的比较名师点睛：(1)洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系．(2)安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功．即时应用(即时突破，小试牛刀)1．(2009年高考广东理科基础卷)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解析：选B.根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错，B对．根据F＝qvB，可知...
