第一章 安培力与洛伦兹力【速记清单】-2023-2024学年高二物理单元速记·巧练（人教版选择性必修第二册）

第一章 安培力和洛伦兹力 核心考点01 安培力的方向 1．安培力： 在磁场中受的力． 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线 ，并使四指指向 的方向，这时 的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B I所决定的平面． 4．安培力方向的特点 安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的平面． (1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两 垂直．应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直． (2)当电流方向跟 不垂直时，安培力的方向仍 于电流方向，也垂直于磁场方向．应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心． 5．判断安培力方向的步骤 (1)明确研究对象； (2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向； (3)由左手定则判断安培力方向． 6．应用实例 应用左手定则和安培定则可以判定平行通电直导线间的作用力：同向电流 ，反向电流 ． 核心考点02 安培力的大小 1． 于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝IlB. 2．当磁感应强度B的方向与 方向成θ角时，公式F＝ . 3．公式F＝IlBsin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的 对外加磁场的影响． 4．公式F＝IlBsin θ中θ是B和I方向的 (1)当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝IlB. (2)当θ＝0°时，即B∥I，F＝0. 5．公式F＝IlBsin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”， 弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度(如图1所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端． 图1 推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向 时，线圈的有效长度l＝0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的 和一定为 ，如图2所示． 图2 核心考点03 洛伦兹力的方向和大小 1．洛伦兹力 (1)定义： 在磁场中受到的力． (2)与安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力是 的宏观表现． 2．洛伦兹力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让 从掌心垂直进入，并使 指向正电荷运动的方向，这时 所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向 3．洛伦兹力的大小 (1)当v与B成θ角时，F＝qvB . (2)当v⊥B时，F＝qvB. (3)当v∥B时，F＝ . 核心考点04 带电粒子在匀强磁场中的运动 1．若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动，其所受洛伦兹力F＝ . 2．若v⊥B，此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向 ，粒子在垂直于 方向的平面内运动． (1)洛伦兹力与粒子的运动方向 ，只改变粒子速度的 ，不改变粒子速度的 (2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做 运动， 力提供向心力． 核心考点05 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1．由qvB＝m，可得r＝. 2．由r＝和T＝，可得T＝.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速度 3．圆心的确定 圆心位置的确定通常有以下两种基本方法： (1)已知入射方向和出射方向时，可以过入射点和出射点作 入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示，P为入射点，M为出射点)． (2)已知入射方向和出射点的位置时，可以过入射点作入射方向的垂线，连线入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图乙所示，P为入射点，M为出射点)． 4．半径的确定 半径的计算一般利用几何知识解直角三角形．做题时一定要作好辅助线，由圆的半径和其他几何