第2讲磁场对运动电荷的作用.docx

第2讲　磁场对运动电荷的作用
基 础 梳 理
1. 洛伦兹力
________在磁场中所受的力．可以用________判断洛伦兹力的方向，让磁感线垂直穿过手掌，四指指向________的方向，此时____________的方向就是洛伦兹力的方向．若带电粒子为正电荷，四指指向就是__________________；若带电粒子为负电荷，四指应指向____________________．洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向________，又与磁场方向________，即f垂直于 ________________.
2. 洛伦兹力公式
f洛＝________，θ为____________与________________的夹角．
3. 电视机显像管的工作原理
应用了电子束的________，使电子束偏转的磁场是由________对线圈产生的，叫________．
4. 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动
洛伦兹力对带电粒子________，洛伦兹力仅在不断改变粒子的________，粒子做半径r＝________、周期T＝________的圆周运动．
易 错 辨 析
1. 带电粒子在磁场中一定会受到磁场力的作用．(　　)
2. 洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直．(　　)
3. 带电粒子只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同．(　　)
4. 洛伦兹力和安培力是性质不同的两种力．(　　)
5. 洛伦兹力的方向垂直于B和v决定的平面，洛伦兹力对带电粒子永不做功．(　　)
6. 根据公式T＝，说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期T与v成反比．(　　)
_对洛伦兹力的理解)
1. 洛伦兹力和安培力的关系
洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．
2. 洛伦兹力方向的特点
(1) 洛伦兹力的方向与电荷运动的方向和磁场方向都垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．
(2) 用左手定则判定负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．
3. 洛伦兹力与电场力的比较
对应力
项目　　　　
洛伦兹力
电场力
性质
磁场对放入其中运动电荷的作用力
电场对放入其中电荷的作用力
产生条件
v≠0且v不与B平行
电场中的电荷一定受到电场力作用
大小
F＝qvB(v⊥B)
F＝qE
力方向与场
一定是F⊥B，F⊥v，与电荷电性无关
正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反
方向的关系
做功情况
任何情况下都不做功
可能做正功、负功，也可能不做功
力为零时
场的情况
F为零，B不一定为零
F为零，E一定为零
作用效果
只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小
既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向
特别提醒：洛伦兹力对电荷不做功；安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功；电场力对电荷可做正功，可做负功，也可不做功．
　(2019·南京、盐城一模)如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左．下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，其中正确的是(　　)

A B

C D
_带电粒子在匀强磁场中的圆周运动)
1. 分析方法：找圆心、求半径、确定转过的圆心角的大小是解决这类问题的前提，确定轨道半径和给定的几何量之间的关系是解题的基础，有时需要建立运动时间t和转过的圆心角α之间的关系作为辅助．
(1) 圆心的确定
① 基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心．
② 两种情形：
a. 已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作入射方向和出射方向的垂线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图1所示，图中P为入射点，M为出射点)．
b. 已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作连线的中垂线，这两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图2所示，图中P为入射点，M为出射点)．

图1 图2
(2) 半径的确定
利用平面几何关系，求出该圆的可能半径(或圆心角)，求解时注意以下几个重要的几何特点：
① 粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)，并等于AB弦与切线夹角(弦切角θ)的2倍(如图3)，即φ＝α＝2θ＝ωt.
图3
② 相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补，即θ＋θ′＝180°.
③ 直角三角形的几何知识(勾股定理)．AB中点C，连接OC，则△ACO、△BCO都是直角三角形．
(3) 运动时间的确定
粒子在