第 2 讲带电粒子在磁场、复合场中的运动一、安培力与洛伦兹力的比较 名称 项目安培力洛伦兹力作用对象通电导体运动电荷力的大小F 安＝ BIL(I⊥B) F 安＝ 0(I∥B)F 洛＝ qvB(v⊥B)F 洛＝ 0(v∥B)力的方向左手定则 (F 安垂直于 I 与 B所决定的平面 )左手定则 (F 洛垂直于 v 与 B所决定的平面，且需区分正负电荷 )作用效果改变导体棒的运动状态，对导体棒做功，实现电能和其他形式能的相互转化只改变速度方向，不改变速度大小；洛伦兹力永远不对电荷做功本质联系安培力实际上是在导线中定向移动的电荷所受到的洛伦兹力的宏观表现二、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律 1．向心力由洛伦兹力提供：qvB＝mv2r 2．轨道半径公式：r＝mvqB＝ 2mEkqB 3．周期公式：T＝2πrv ＝2πmqB 4．动能公式：Ek＝12mv2＝q2B2r22m . 5．粒子做圆周运动的等效电流公式：I＝qT＝q2B2πm. 三、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动分析1 ．找圆心画轨迹(1) 轨迹上两点的速度方向垂线的交点即圆心，如图甲．(2) 轨迹上某点的速度方向垂线与该圆上弦的中垂线的交点即圆心，如图乙．(3) 若只知某点的速度方向，可先作其垂线，再根据题意确定某一点 ( 垂线上 ) 作圆心，如图丙．(4) 其他情况：据圆的几何知识结合物理规律去具体分析．2．寻半径列算式 (1)画好几何图形，运用几何关系分析． (2)据公式 r＝mvqB求解． 3．理关系定时间 (1)时间与圆心角关系：t＝ θ2π·T. (2)匀速率特点：t＝l弧长v . 4 ．充分运用圆的有关对称规律(1) 从直线边界射入匀强磁场的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等，如图．(2) 在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．如图．四、带电粒子在有界磁场中运动的临界问题1 ．临界状态：当某种物理现象变化为另一种物理现象或从一种状态变化为另一种状态时，发生这种质的飞跃的转折状态即为临界状态．2 ．临界条件：与临界状态相对应的物理条件即某物理量的大小即为临界条件．3 ．临界条件的分析寻找(1) 临界状态的出现往往与磁场边界有关，因此要理清磁场的边界情况 ( 几个边界？边界形状是直线还是圆弧线？不同边界间的关系怎样？等等 )(2) 临界现象通常是由不确定的物理量引起的，如：速度的大小、方向；磁场的大小、方向；磁场区域的大小范围等．(3) 寻找临界条件时通常以题目中的“恰好”、“最高”、“最长”、“至少”等为突破口，将不确定的物理量推向极...
