高二物理研究洛倫茲力(參考版)
2024-11-16 18:07本頁面
【正文】 提高 【例 3 】 如圖 3 5 9 所示，在真空中勻強電場的方向豎直向下，勻強磁場的方向垂直紙面向里，三個油滴 a 、 b 、 c 帶有等量同種電荷，其中 a 靜止， b 向右做勻速運動， c 向左做勻速運動．比較它們的重力 Ga、 Gb、 Gc的關(guān)系，正確的是 ( ) A ． Ga最大 B ． Gb最大 C ． Gc最大 D ． Gc最小 圖 359 解析： 因帶電油滴 a 靜止，故 a 不受洛倫茲力作用，只受重力和靜電力作用；根據(jù)平衡條件可知油滴一定帶負(fù)電，設(shè)油滴帶電荷量為 q ，則 Ga＝ qE ① 帶電油滴 b 除受重力和豎直向上的靜電力作用外，還受到豎直向下的洛倫茲力 F 洛 ，因做勻速運動 ，故根據(jù)平衡條件可得Gb＝ qE － F 洛 ② 帶電油滴 c 除受重力和豎直向上的靜電力作用外，還受到豎直向上的洛倫茲力 F 洛 ，因做勻速運動，故根據(jù)平衡條件可得 Gc＝ qE ＋ F 洛 ③ 比較 ①②③ 式可以看出 Gc Ga Gb，選項 C 正確． 答案： C 。＝12q v B ，方向垂直紙面向里． ( 3 ) 由于 v 與 B 平行，所以不受洛倫茲力． ( 4 ) v 與 B 垂直，故 F ＝ q v B ，方向與 v 垂直斜向上． 答案： 見解析 ? 題后反思 公式 F ＝ q v B s in θ 中 的 θ 是 v 與 B 間的夾角，計算時要注意題目中所給的角度是否是這個夾角． 綜合 q v B ，式中 n ＝ NSL ，故 f ＝ q v B . 2 ．大小特點 ( 1 ) 只有運動電荷受洛倫茲力，靜止電荷不受洛倫茲力． ( 2 ) 電荷垂直磁場運動時，洛倫茲力最大，平行磁場運動時不受洛倫茲力． 可見：電荷在磁場中是否受洛倫茲力與電荷的運動情況有關(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、方向同時變化． 出現(xiàn)以上各種情況均與運動電荷的速度變化情況相對應(yīng)． ④ 帶電粒子垂直勻 強磁場方向做勻速直線運動時，洛倫茲力就是恒力． 3．洛倫茲力和電場力的比較 對應(yīng)力 內(nèi)容 項目 洛倫茲力 F 電場力 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、方向均無關(guān)
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