20xx滬科版高中物理選修（3-1）55《探究洛倫茲力》-全文預(yù)覽
【正文】 3) 方向特點(diǎn)： ① 如果 v ⊥ B ，則 f ⊥ B ， f ⊥ v ，所以 B 、 v 、 f 三者互相垂直． ② 如果 v 與 B 不垂直，則 f ⊥ B ， f ⊥ v ，所以 f 垂直于 決定的平面． v與 B 2 ． 思考判斷 ( 1) 只要將電荷放入磁場中，電荷就一定受洛倫茲力． ( ) ( 2) 洛倫茲力的方向只與磁場方向和電荷運(yùn)動方向有關(guān)． ( ) ( 3) 洛倫茲力始終和帶電粒子速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功． ( √ ) 3 ． 探究交流 洛倫茲力的方向是由什么因素決定的？為什么洛倫茲力不能改變速度的大小？ 【提示】 決定洛倫茲力方向的因素有三個：電 荷的電性 ( 正、負(fù) ) 、速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．由于洛倫茲力的方向總是跟運(yùn)動電荷的速度方向垂直，所以洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功，洛倫茲力只能改變電荷速度的方向，不能改變速度的大小 . 洛倫茲力的大小 1. 基本知識 ( 1) 思路：磁場對通電導(dǎo)體的安培力，是由作用在 上的力引起的． ( 2) 推導(dǎo)過程：長為 L 的導(dǎo)體垂直磁場放置，通入電流為I ，受到的安培力 F ＝ ，而 I ＝ n qS v ，導(dǎo)體中的電荷總數(shù)為 N ＝ n L S ，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(yùn)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(dāng)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(qiáng)，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(yùn)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(yùn)動 1. 基本知識 ( 1) 帶電粒子垂直進(jìn)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(yùn)動周期：由 T ＝2π rv和 r ＝m vBq，聯(lián)立求得 T ＝ . 勻速圓周運(yùn)動 洛倫茲力 2πmBq 2 ． 思考判斷 ( 1) 當(dāng)帶電粒子速度方向與磁場方向相同時，粒子做勻加速運(yùn)動． ( ) ( 2) 帶 電粒子速度越大，在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑越大． ( √ ) ( 3) 速度越大，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期越大． ( ) 3 ． 探究交流 怎樣推導(dǎo)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)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(dǎo)思】 1 ． 洛倫茲力的方向有什么特點(diǎn)？ 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，
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