20xx粵教版高中物理選修3-1第3章第5節(jié)研究洛侖茲力(編輯修改稿)
2024-12-23 14:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方為地球北極 )，在地球磁場(chǎng)的作用下，它將( ) 圖 3－ 5－ 4 ? A．向東偏轉(zhuǎn) B．向南偏轉(zhuǎn) ? C．向西偏轉(zhuǎn) D．向北偏轉(zhuǎn) ? 【 答案 】 A [地球表面地磁場(chǎng)方向由南向北，帶正電的粒子自赤道上空下落過(guò)程所受洛倫茲力可由左手定則判知向東，故 A正確． ] ? 1．公式導(dǎo)出 ? 如圖 3－ 5－ 5所示，直導(dǎo)線長(zhǎng) L，電流為 I，導(dǎo)線中運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)為 n，截面積為 S，電荷的電荷量為 q，運(yùn)動(dòng)速度為 v，則安培力 F＝ BIL＝nf ?洛倫茲力的大小 圖 3－ 5－ 5 所以洛倫茲力 f ＝Fn＝BILn 因?yàn)?I ＝ NqS v ( N 為單位體積的電荷數(shù) ) 所以 f ＝NqS v LBn＝NS Lnq v B ，式中 n ＝ NS L ，故 f ＝ q v B . ? 2．大小特點(diǎn) ? (1)只有運(yùn)動(dòng)電荷受洛倫茲力，靜止電荷不受洛倫茲力． ? (2)電荷垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力最大，平行磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力． ? 可見(jiàn)：電荷在磁場(chǎng)中是否受洛倫茲力與電荷的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)． ? (3)洛倫茲力可以是恒力 (大小、方向均不變 )，也可以是變力，有三種變化方式： ? ① 只有大小變化． ? ② 只有方向變化． ? ③ 大小、方向同時(shí)變化． ? 出現(xiàn)以上各種情況均與運(yùn)動(dòng)電荷的速度變化情況相對(duì)應(yīng)． ? ④ 帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力就是恒力． ? 3．洛倫茲力和電場(chǎng)力的比較 項(xiàng)目 對(duì)應(yīng)力 洛倫茲力 F 電場(chǎng)力 F 大小 F＝ qvB(v⊥ B) F＝ qE 與速度關(guān)系 v＝ 0或 v∥ B， F＝0 與速度的有無(wú)、方向均無(wú)關(guān) 力方向與場(chǎng)方向的關(guān)系 一定是 F⊥ B，F(xiàn)⊥ v，與電荷電性有關(guān) 正電荷與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷與電場(chǎng)方向相反 做功情況 任何情況下都不 做功 可能做正功、負(fù)功，也可能不做功 力 F為零時(shí)場(chǎng)的情況 F為零， B不一定為零 F為零， E一定為零 作用效果 只改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向，不改變速度大小 既可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小，也可以改變電荷運(yùn)動(dòng)
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