20xx滬科版高中物理選修3-155探究洛倫茲力-在線瀏覽
2025-01-20 09:23本頁面
【正文】 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，又垂直于運動電荷的速度 v 的方向，即 f 總是垂直于 B 和 v 所在的平面． 2 ． 洛倫茲力和安培力的關(guān)系 ( 1) 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋． ( 2) 大小關(guān)系： F 安 ＝ Nf .( N 是導體中定向運動的電荷數(shù) ) ( 3) 方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向一致，均可用左手定則進行判斷． ( 4) 洛倫茲力永遠不做功，但 安培力可以做功． 3 ． 洛倫茲力和電場力的對比 洛倫茲力 電場力 作用對象 僅在運動電荷的速度方向與 B不平行時，運動電荷才受到洛倫茲力 帶電粒子只要處在電場中，一定受到電場力 大小方向 f＝ qvsin θ，方向與 B垂直，與 v垂直，用左手定則判斷 F＝ qE， F的方向與 E同向或反向 特點 洛倫茲力永不做功 電場力可做正功、負 功或不做功 相同點 反映了電場和磁場都具有力的性質(zhì) 來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某 一點，則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時，將 ( ) A ．豎直向下沿直線射向地面 B ．相對于預定地點，稍向東偏轉(zhuǎn) C ．相對于預定地點，稍向西偏轉(zhuǎn) D ．相對于預定地點，稍向北偏轉(zhuǎn) 【審題指導】 解答本題應把握以下三點： ( 1) 明確質(zhì)子流的帶電性質(zhì)． ( 2) 明確赤道附近地磁場的方向． ( 3) 用左手定則判斷質(zhì)子的受力方向． 【解析】 本題考查判斷洛倫茲力的方向，質(zhì)子是氫原子核，帶正電，地球表面地磁場方向由南向北．根據(jù)左手定則可判定：質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東，故正確答案為 B. 【答案】 B 1 ． ( 201 2 上海奉賢區(qū)高二檢測 ) 如圖 5 － 5 － 2 所示，將一陰極射線管置于一通電螺線管的正上方且在同一水平面內(nèi)，則陰極射線將 ( ) A ． 向外偏轉(zhuǎn) B ．向里偏轉(zhuǎn) C ．向上偏轉(zhuǎn) D ．向下偏轉(zhuǎn) 圖 5 － 5 － 2 【解析】 由右手螺旋定則可知通電螺線管在陰極射線處磁場方向豎直向下，陰極射線帶負電，結(jié)合左手定則可知其所受洛倫茲力垂直于紙面向外． 【答案】 A 帶電粒子在勻強磁場中運動的解題方法 【問題導思】 1 ．帶電粒子在磁場中的運動軌跡由哪些因素決定？ 2 ．根據(jù)幾何知識，如何確定帶電粒子在磁場中運動軌跡的圓心？ 1 ． 定圓心 ( 1 ) 知磁場中兩點速度方向，則帶電粒子在兩點所受洛倫茲力作用線的交點即為圓心．如圖 5 － 5 － 3 ( a ) 所示． ( 2) 知磁場中一點速度方向和另一點位置，則該點所受洛倫茲力作用線與這兩點連線的中垂線的交點即為圓心，如圖 5 － 5 － 3( b ) 所示． ( a) ( b ) 圖 5 － 5 － 3 2 ． 求半徑 畫圓弧后，再畫過入射點、出射點的半徑并作出輔助三角形，最后由幾何知識求出半徑． 3 ． 求運動時間 ( 1) 利用 t ＝θ2πT 求．即：先求周期 T ，再求圓心角 θ . ( 2) 圓心角的確定 ① 帶電粒子射出磁場的速度方向與射入磁場的速度方向間的夾角 φ 叫偏向角．偏向角等于圓心角，即 α ＝ φ ，如圖 5 － 5 － 4所示． 圖 5 － 5 － 4 ② 某段圓弧所對應的圓心角是這段圓弧弦切角的二倍，即 α ＝ 2 θ . ( 3) 由公式 r ＝m vqB知，在勻強磁場中，
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