14 磁场对运动电荷的作用-2023年老高考物理普通高中学业水平等级性考试总复习大纲

公达一甲拔育科技有限么公司 十四磁场对运动电荷的作用 教有公 化京宏达一教 253.用左手定则判断洛伦兹力的方向：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂 直，并都与手掌在同一个平面内；让磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动 的方向（或负电荷运动的反方向），则拇指所指的方向就是电荷在磁场中所受洛 伦兹力的方向。 育技有公 教材回读阅读教材中判定洛伦兹力方向的相关内容，与判定安培力方向时所用的 左手定则进行比较，说一说二者之间有何联系与区别。 判断安培力的方向和洛伦兹力的方向时，都是使磁感线穿过左手手心；当判断安培 力方向时，四指指向电流方向，拇指所指方向为所受安培力的方向；当判断洛伦兹力时， 四指指向正电荷运动的方向，拇指所指方向为所受洛伦兹力的方向。若将单个正电荷 的定向移动看作元电流，则元电流所受的安培力就是这个正电荷所受的洛伦兹力。等 思考：当带电粒子运动的方向与磁场的方向不垂直时，应该如何使用左手定则判断洛 伦兹力的方向？ 当带电粒子的运动速度方向与磁场方向不垂直时，可以将粒子运动速度分解为 垂直于磁场和平行于磁场的两个分速度，其中平行于磁场的分量不受洛伦兹力。 云达一甲 公司 254.当带电粒子在匀强磁场中运动的速度方向与磁场方向垂直时，带电粒子 做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力为F=B。当带电粒子运动的方向与磁司 场的方向夹角为0时，其所受的洛伦兹力为F=quBsin0。 甲执技有 怎么来的运动电荷所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力，试通过安培 力的表达式F=B推导出洛伦兹力的表达式。 ①人教选修3-1P95~96。 运达一甲铁育斗技海限公司 磁场对运动电荷的作用·物理 ·163* 推导：一段通电导线垂直于匀强磁场方向静止放置，设导线的横截面积为S,单 位体积内所含自由运动粒子的数量为n,粒子的电荷量为9，带电粒子自由定向移动 教 的平均速率为。则导线单位体积的电流1和电荷量g的关系为/=9S0。一气松 再写出长为t的导线所受的安培力F紫=IBl=ngSv'Bt。 这一段导线内所有带电粒子所受洛伦兹力的和等于这段导线受到的安培力， 这一段导线内所含带电粒子数为N=nSl=nSl。 联立上述各式解得，一个带电粒子所受洛伦兹力F=qB。 北京宏达一种教育技有果公司 4 铁奇科技有提公司 255.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由粒子受到的洛伦兹力提供向心力。 质量为m、电荷量为q的粒子在匀强磁场B中运动的速度为，则有gB=m”,可以解 ,周期T=2mm 京宏 得粒子做圆周运动轨迹的半径，=四 (周期T与轨迹半径r无关)。 怎么考在讨论带电粒子在匀强磁场中运动的相关问题中，要厘清各个物理量之间的 关系，并善于借助几何关系求解。 云达一甲育科技有限么公 t时间内的偏移量y=r-rcos a 轨迹半径r=m吧 效科技有 北京宏9 圆心角a=t= X.1 m ×0× 北家花X效李技有景公司 速度=9B 动能=m m 周期T=2π四 @ 2π9B 2m gB 7 m T 运达一甲铁育科技有限公司 磁场对运动电荷的作用·物理 ·164* 256.洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力永不做功。带电粒子在 匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力的方向一定指向轨迹圆的圆心。结合 教有 几何关系可以定出轨迹圆圆心的位置（试作出前三个图的轨迹圆的圆心）。京心 2 3 “垂线+垂线”法 “垂线+中垂线”法 “中垂线+中垂线”法 条件：已知两点位置以及 条件：已知两点位置及其 甲教育技有限公司 条件：已知三，点位置 两点速度方向 中一点速度方向 0 B 9公司 作法：分别过A、B两，点 作法：过A点作速度的垂 作法：分别作线段AC和 作两个速度的垂线，两垂 线，再作线段AB的中垂线， 线段BC的中垂线，两 线的交点即为粒子运动轨 两线交，点即为粒子运动轨 线交点即为粒子运动轨 迹的圆心。 北京宏 迹的圆心。 迹的圆心。 4 5 6 “中垂线+半径”法 “角平分线+半径”法 “垂线+角平分线”法 条件：已知两点位置以 条件：已知两个速度方向 条件：已知一点位置和 及轨迹半径 所在直线以及轨迹半径 该点速度方向以及一个 速度方向所在直线 0 0 B 1 作法：作线段AB的中垂》作法：作两速度夹角的补 作法：过A点作速度的公司 线，再以A点或B点为 角的角平分线，在其上找 垂线，再作两速度夹角 圆心、轨迹半径长度为 到一点，使该点到两速度 的补角的角平分线，交 半径画圆，圆孤与中垂 方向所在直线的距离为轨 ,点即为圆心。 线的一个交点即为圆心 迹半径，则此，点即为圆心。 (做题时要再结合偏转方 向确定圆心位置)。 运达一甲铁育科教海限公同 磁场对运动电荷的作用·物理 ·165+ 257.用公式法和几何法确定带电粒子在匀强磁场中运动轨迹半径。