5. 洛倫茲力和安培力的關系:F洛是F安的微觀解釋,F安是F洛宏觀體現。
考點2:帶電粒子在磁場中的圓周運動
4. 特點:洛倫茲力對電荷不做功,它只改變運動電荷速度的方向,不改變速度的大小。原因: F洛⊥V
3. 洛倫茲力的方向:由左手定則判斷。
注意:
① 洛倫茲力一定垂直于B和v所決定的平面(因為它由B、V決定)即F洛⊥B且F洛⊥V;但是B與V不一定垂直(因為它們由自身決定)
②四指的指向是正電荷的運動方向或負電荷運動的反方向
2. 大小:F洛=qvBsi θ ,(θ為B與v的夾角)
(1)當v⊥B時,F洛max=qvB; (2)當v∥B時,F洛min=0 ;
1. 定義:磁場對運動電荷受到的作用力叫做洛倫茲力.
2、知識網絡
考點1.洛倫茲力
3.運動時間的確定:a. 直接根據公式 t =s / v 求出運動時間t
b. 粒子在磁場中運動一周的時間為T,當粒子運動的圓弧所對應的圓心角為α時,其運動時間可由下式表示:
2.利用平面幾何關系,求出該圓的可能半徑(或圓心角).
1.畫圖(找圓心方法:兩個F洛的交點、一個F洛與弦的中垂線的交點)
1、高考解讀
真題品析
知識: 洛倫茲力
例1. (09年廣東理科基礎)13.帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,會受到洛倫茲力的作用。下列表述正確的是
A.洛倫茲力對帶電粒子做功
B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能
C.洛倫茲力的大小與速度無關
D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向
解析:根據洛倫茲力的特點, 洛倫茲力對帶電粒子不做功,A錯.B對.根據,可知大小與速度有關. 洛倫茲力的效果就是改變物體的運動方向,不改變速度的大小。
答案:B
點評:此題考查的內容較為基礎,就考查了洛倫茲力的概念、性質。
熱點關注:
知識:帶電粒子在有界磁場中的運動
例2. (09年全國卷Ⅱ)25. (18分)如圖,在寬度分別為
和
的兩個毗鄰的條形區域分別有勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直于紙面向里,電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區域上邊界的P點斜射入磁場,然后以垂直于電、磁場分界線的方向進入電場,最后從電場邊界上的Q點射出。已知PQ垂直于電場方向,粒子軌跡與電、磁場分界線的交點到PQ的距離為d。不計重力,求電場強度與磁感應強度大小之比及粒子在磁場與電場中運動時間之比。
解析:粒子在磁場中做勻速圓周運動,如圖所示.由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直,圓心O應在分界線上,OP長度即為粒子運動的圓弧的半徑R.由幾何關系得
①
設粒子的質量和所帶正電荷分別為m和q,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得
②
設為虛線與分界線的交點,
,則粒子在磁場中的運動時間為
③
式中有④
粒子進入電場后做類平拋運動,其初速度為v,方向垂直于電場.設粒子的加速度大小為a,由牛頓第二定律得⑤
由運動學公式有⑥
⑦
由①②⑤⑥⑦式得⑧
由①③④⑦式得
答案:
點評:解決帶電粒子在勻強磁場中的運動的解決方法:
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