20xx滬科版高中物理選修（3-1）55《探究洛倫茲力》-文庫吧
2025-10-14 09:23 本頁面
【正文】 ，所以每個電荷受到的磁場力 ( 即洛倫茲力 ) 為 f ＝F / N ＝ . ( 3) 公式： . ( 4) 成立條件： ． 運動 電荷 BIL qvB f＝ qvB 速度方向與磁場方向垂直 2 ． 思考判斷 ( 1) 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)． ( √ ) ( 2) 當帶電粒子速度方向與磁場方向平行時洛倫茲力最大． ( ) ( 3) 將磁鐵靠近陰極射線管，磁場越強，電子束的彎曲越明顯． ( √ ) 3 ． 探究交流 電荷在電場中一定受電場力作用，想一想，電荷在磁場中也一定受洛倫茲力作用嗎？ 【提示】 不一定，因為如果電荷相對于磁場靜止 ( v ＝0) 或電荷的運動方向與磁場方向平行 ( v ∥ B ) ，電荷在磁場中都不會受洛倫茲力的作用 . 帶電粒子在磁場中的運動 1. 基本知識 ( 1) 帶電粒子垂直進入磁場，只受洛倫茲力作用，帶電粒子做 ， 提供向心力． ( 2) 軌道半徑：由于洛倫茲力提供向心力，即 q v B ＝mv2r，由此推得 r ＝m vBq. ( 3) 運動周期：由 T ＝2π rv和 r ＝m vBq，聯(lián)立求得 T ＝ . 勻速圓周運動 洛倫茲力 2πmBq 2 ． 思考判斷 ( 1) 當帶電粒子速度方向與磁場方向相同時，粒子做勻加速運動． ( ) ( 2) 帶 電粒子速度越大，在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑越大． ( √ ) ( 3) 速度越大，帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期越大． ( ) 3 ． 探究交流 怎樣推導帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期公式？ 【提示】 根據(jù)洛倫茲力提供向心力． q v B ＝m v2r 故 r ＝m vqB 再根據(jù) T ＝2π rv，將 r ＝m vqB代入得 T ＝2π mqB 對洛倫茲力的理解 【問題導思】 1 ． 洛倫茲力的方向有什么特點？ 2 ．洛倫茲力和安培力有什么關(guān)系？ 1 ． 洛倫茲力的方向 洛倫茲力 f 的方向既垂直于磁場 B 的方向，又垂直于運動電荷的速度 v 的方向，即 f 總是垂直于 B 和 v 所在的平面． 2 ． 洛倫茲力和安培力的關(guān)系 ( 1) 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋． ( 2) 大小關(guān)系： F 安 ＝ Nf .( N 是導體中定向運動的電荷數(shù) ) ( 3) 方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向一致，均可用左手定則進行判斷． ( 4) 洛倫茲力永遠不做功，但 安培力可以做功． 3 ． 洛倫茲力和電場力的對比 洛倫茲力 電場力 作用對象 僅在運動電荷的速度方向與 B不平行時，運動電荷才受到洛倫茲力 帶電粒子只要處在電場中，一定受到電場力 大小方向 f＝ qvsin θ，方向與 B垂直，與 v垂直，用左手定則判斷 F＝ qE， F的方向與 E同向或反向 特點 洛倫茲力永不做功 電場力可做正功、負 功或不做功 相同點 反映了電場和磁場都具有力的性質(zhì) 來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某 一點，則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時，將 ( ) A ．豎直向下沿直線射向地面 B ．相對于預定地點，稍向東偏轉(zhuǎn) C ．相對于預定地點，稍向西偏轉(zhuǎn) D ．相對于預定地點，稍向北偏轉(zhuǎn)
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