内容正文:
人教版 选择性必修第二册
章末复习
第一章 安培力与洛伦兹力
思维导图
安培力 (磁场对电流的作用力)
方向由左手定则确定
条件: L 与 B 垂直(二者平行时不受安培力)
安培力是一种性质力,既可以使通电导体静止、运动或转动,又可以对通电导体做功,因此,有关安培力问题的分析与计算的基本思路和方法与力学问题一样,先取研究对象进行受力分析,判断通电导体的运动情况,然后根据题目中的条件由牛顿定律或动能定理等规律求解。具体求解应从以下几个方面着手分析。
一、有关安培力问题的分析与计算
1.安培力的大小
当通电导体与磁场方向垂直时,F=ILB;当通电导体与磁场方向平行时,F=0;当通电导体和磁场方向的夹角为θ时,F=ILBsinθ。
2.安培力的方向
由左手定则判断,安培力垂直于磁场的方向,也垂直于导线的方向,即安培力垂直于磁场和导线所决定的平面,但磁场与导线可以不垂直。
3.解决安培力问题的一般步骤
(1)先画出通电导线所在处的磁感线的方向,用左手定则确定通电导线所受安培力的方向;
(2)根据受力分析确定通电导体所处的状态或运动过程;
(3)根据牛顿运动定律或动能定理求解。
二、电流间的相互作用
I
I
I
I
①同向电流相互吸引
⑴电流间的相互作用是电流在彼此形成的磁场中受到磁场力的作用。
②反向电流相互排斥
⑵结论:
三、洛伦兹力
方向用左手定则判断,四指必须指电流方向(不是速度方向),即正电荷定向移动的方向;对负电荷,四指应指负电荷定向移动方向的反方向。
正电荷:v 的方向,负电荷:-v 的方向
运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,它是安培力的微观表现。
I
B
F安
F
条件:v 与 B 垂直(v 与B 平行时不受洛仑兹力)
四、带电粒子在磁场中的运动
带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力时做匀速圆周运动时,洛伦兹力充当向心力:
进而可知其半径公式和周期公式:
①直线边界(进出磁场具有对称性,如图)
②平行边界(存在临界条件,如图)
例.如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为m,电荷为e),它们的出射点相距多远?出射的时间差是多少?
M
N
v
B
O
画好示意图,找圆心、找半径和用对称。
L
B
y
R
O
θ
θ
v
v
磁偏转
⑴