洛倫茲力的運(yùn)用-資料下載頁(yè)
2025-08-04 17:47本頁(yè)面
【正文】 體的重力勢(shì)能電場(chǎng)力：大?。篎＝qE，方向：正電荷受力方向與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，電場(chǎng)力做功改變物體的電勢(shì)能洛倫茲力：大?。篎＝qvB，方向：垂直于v和B決定的平面，洛倫茲力不做功2．帶電粒子在電場(chǎng)電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：類(lèi)平拋帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)運(yùn)用4：帶點(diǎn)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)共同存在的復(fù)合場(chǎng)中，重力和電場(chǎng)力等大反向，兩個(gè)力的合力為零，粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．(2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)自由的帶電粒子(無(wú)軌道約束)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)殡妶?chǎng)力和重力都是恒力，若它們的合力不與洛倫茲力平衡，則帶電粒子速度的大小和方向都會(huì)改變，就不可能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．(粒子沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)除外)例:1：如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d＝ m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝105 N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝ T、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．今有一質(zhì)量為m＝10－25 kg、電荷量為q＝10－18 C的帶正電的粒子 (不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0＝106 m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫(huà)出)．不計(jì)板a、b的厚度，求P、Q之間的距離L.例2：在寬度分別為l1和l2的兩個(gè)毗鄰的條形區(qū)域中分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，電場(chǎng)方向與電、磁場(chǎng)分界線(xiàn)平行向右．一帶正電荷的粒子以速率v從磁場(chǎng)區(qū)域上邊界的P點(diǎn)斜射入磁場(chǎng)，然后以垂直于電、磁場(chǎng)分界線(xiàn)的方向進(jìn)入電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)邊界上的Q點(diǎn)射出．已知PQ垂直于電場(chǎng)方向，粒子軌跡與電、求電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比例3：如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向，垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T；勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)E=10 N/=2106 kg、電荷量q=2106 ：（1）帶電微粒運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向怎樣？（2）若微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)刻突然將磁場(chǎng)撤去，那么經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間微粒到達(dá)Q點(diǎn)？（設(shè)P、Q連線(xiàn)與電場(chǎng)方向平行）例4：如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m的帶電粒子，在場(chǎng)區(qū)內(nèi)的一豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可判斷該帶電質(zhì)點(diǎn)（） A．帶有電荷量為的正電荷B．沿圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng) C．運(yùn)動(dòng)的角速度為D．運(yùn)動(dòng)的速率為例3：如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕緣管做成的圓環(huán)半徑為R，位于豎直平面內(nèi)．管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R，以環(huán)的圓心為原點(diǎn)建立平面坐標(biāo)系xOy，在第四象限加一豎直向 下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其他象限加垂直于環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球在管內(nèi)從b點(diǎn)由靜止釋放，小球直徑略小于管的內(nèi)徑，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．要使小球能沿絕緣管做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)最高點(diǎn)a，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度至少為多大？(2)在(1)問(wèn)的情況下，要使小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，第二次通過(guò)最高點(diǎn)a時(shí)，小球?qū)^緣管恰好無(wú)壓力，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？(重力加速度為g)
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