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[2011年步步高大一轮复习讲义第八章磁场第3课时磁场对运动电荷的作用
一、洛伦兹力的大小和方向
1.洛伦兹力的大小
F=qvBsinθ,θ为v与B的夹角,如图1所示.
第3课时 磁场对运动电荷的作用
考点自清
图1
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(1)v∥B时,θ=0°或180°,洛伦兹力F= .
(2)v⊥B时,θ=90°,洛伦兹力F= .
(3)v =0时,洛伦兹力F= .
2.洛伦兹力的方向
(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向电流的方向即正电荷 或负电荷 .
(2)方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于 决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).
名师点拨
由于洛伦兹力始终与速度垂直,因此它永不做功.
qvB
0
运动的方向
运动
的反方向
B和v
0
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二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1.若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做 运动.
2.若v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做 运动.
匀速直线
匀速圆周
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特别提醒
(1)T、f 的大小与轨道半径R和运行速率v无关,只与磁场的磁感应强度B和粒子的比荷 有关.
(2)比荷 相同的带电粒子,在同样的匀强磁场中,T、f 相同.
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热点一 洛伦兹力的理解
1.洛伦兹力和安培力的关系
洛伦兹力是单个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.
热点聚焦
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(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.
(3)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
项
目
洛伦兹力
电场力
性质
磁场对在其中运动电荷的作用力
电场对放入其中电荷的作用力
内
容
对应力
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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
场方向的
关系
一定是F⊥B,F⊥v与电荷电性无关
正电荷与电场
方向相同,负电
荷与电场方向
相反
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
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力F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
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