電荷與磁場(chǎng)關(guān)系ppt課件-wenkub
2023-01-30 05:07:00 本頁(yè)面
【正文】 場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 (或頻率 ) ． 垂直 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 速率 運(yùn)動(dòng)半徑 電場(chǎng) 相同 2．質(zhì)譜儀 (1)功能：分析各化學(xué)元素的 并測(cè)量其 、含量． (2)原理圖：如圖 11－ 2－ 2所示． 同位素 質(zhì)量 (3)工作原理 帶電粒子在電場(chǎng)中加速： ＝ mv2 帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)： ＝ 帶電粒子的比荷： ＝ 由此可知，粒子比荷與偏轉(zhuǎn)距離 L的平方成反比，凡是比荷不相等的都被分開(kāi)，并按比荷順序的大小排列，故稱(chēng)之為 “ 質(zhì)譜 ” ． qU 1．洛倫茲力是單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力，而安 培力是整個(gè)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的作用力，安培力是導(dǎo)體中所有形成電流的定向移動(dòng)電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)． 2．由安培力公式 F＝ BIL推導(dǎo)洛倫茲力表達(dá)式 (磁場(chǎng)與導(dǎo)線方 向垂直 ) 如圖 11－ 2－ 3所示，設(shè)有一段長(zhǎng)度 為 L的通電導(dǎo)線，橫截面積為 S，單 位體積中含有的自由電荷數(shù)為 n， 每個(gè)自由電荷的電荷量為 q，定向 移動(dòng)的平均速度為 v，垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中． 導(dǎo)線中的電流為 I＝ nqvS 導(dǎo)線所受安培力 F安 ＝ ILB＝ nqvSLB 這段導(dǎo)線中含有的運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)為 nLS 所以 F洛 ＝ ＝ qvB. 1．有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是 ( ) A．通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用 B．安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) C．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功 D．通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向 平行 解析： 通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力等于零，故 A錯(cuò)；安培力一定垂直于磁場(chǎng)和電流所決定的平面，即安培力方向一定垂直于磁場(chǎng)方向， D錯(cuò)；洛倫茲力也一定垂直于磁場(chǎng)與速度方向決定的平面，即洛倫茲力一定與運(yùn)動(dòng)方向垂直，洛倫茲力一定不做功， C錯(cuò)；安培力與洛倫茲力的關(guān)系為安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)， B項(xiàng)正確． 答案： B 洛倫茲力 電場(chǎng)力 性質(zhì) 磁場(chǎng)對(duì)在其中運(yùn)動(dòng)的電荷的作用力 電場(chǎng)對(duì)放入其中電荷的作用力 產(chǎn)生 條件 磁場(chǎng)中靜止電荷、沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷都不受洛倫茲力 電場(chǎng)中的電荷，無(wú)論靜止還是沿任何方向運(yùn)動(dòng)，都要受到電場(chǎng)力 洛倫茲力 電場(chǎng)力 方向 ① 方向由電荷的正負(fù)、磁場(chǎng)方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方向決定，各方向之間關(guān)系遵循左手定則 ② 洛倫茲力的方向一定垂直于磁場(chǎng)方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方向 (電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不一定垂直 ) ① 方向由電荷正負(fù)、電場(chǎng)方向決定 ② 正電荷受力方向與電場(chǎng)方向一致，負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反 大小 F＝ qvB(v⊥ B)，與電荷運(yùn)動(dòng)速度有關(guān) F＝ qE，與電荷運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān) 做功 情況 一定不做功 可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功 注意 事項(xiàng) B＝ 0， f＝ 0； f＝ 0， B不一定為零 E＝ 0， F＝ 0； F＝ 0，E＝ 0 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式不同，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永遠(yuǎn)不做功，而安培力對(duì)通電導(dǎo)線可做正功，可做負(fù)功，也可不做功． 2． (2022 ，而電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t＝ T，所以 t正 ∶ t負(fù) ＝ θ正 ∶ θ負(fù) ＝ 2∶ 1，故 B正確， A、 C、 D錯(cuò)誤． 答案： B 帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于多種因素的影響，使問(wèn)題形成多解． 1．帶電粒子電性不確定形成多解 受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，在相同的初速度的條件下，正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡
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