第2单元磁场对运动电荷的作用 必备知识要打率 抓双基 固本源 得基础分 掌握程度 HIBE ZHISHI YAD DALAO 知识点一 洛伦兹力 「想一想 来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤 道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将相 对该点向哪个方向偏? 「提示]地球表面地磁场方向由南向北,质子是氢原子核, 带正电荷。根据左手定则可判定,质子自赤道上空竖直下落过 程中受洛伦兹力方向向东,故相对该点向东偏。 MYKONGLONG
洛伦兹力 [想一想] 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤 道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将相 对该点向哪个方向偏？ [提示] 地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核， 带正电荷。根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过 程中受洛伦兹力方向向东，故相对该点向东偏
记一记 1.洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力 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;让磁感线从掌心进入, 并使四指指向正电蘅动的方向,这时拇指的 方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 MYKONGLONG
[记一记] 1．洛伦兹力 磁场对 的作用力。 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；让磁感线从掌心进入， 并使四指指向 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。 运动电荷 正电荷 拇指
3.洛伦兹力的大小 F= guBsin 6,为v与B的夹角,如图8-2-1所示。 图8-2-1 (1)7∥B时,O=0°或180°,洛伦兹力F=0 (2)U⊥B时,0=90°,洛伦兹力F=0B (3)乙=0时,洛伦兹力F=0。 MYKONGLONG
3．洛伦兹力的大小 F＝ ，θ为v与B的夹角，如图8－2－1所示。 (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＝ 。 图8－2－1 qvBsin θ qvB 0 0
「试一试] 1.如图8-2-2所示,电子枪射出的电子束进入示波管, 在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线,则示波管 中的电子束将 示波管 电子束 门「环形导线 图8-2-2 MYKONGLONG
[试一试] 1．如图8－2－2所示，电子枪射出的电子束进入示波管， 在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管 中的电子束将 ( ) 图8－2－2
A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸外偏转 D.向纸里偏转 解析:环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直于纸面 向外,由左手定则可判断,电子受到的洛伦兹力向上, 故A正确。 答案:A MYKONGLONG
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸外偏转 D．向纸里偏转 解析：环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直于纸面 向外，由左手定则可判断，电子受到的洛伦兹力向上， 故A正确。 答案：A
知识点二 带电粒子在匀强磁场中的运动 「想一想] 如F一电子在匀强磁场中,以正电街为圆心在一圆轨道 上运行。磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰好是磁场 作用在电子上的磁场力的3倍,电子电荷量为e,质量为m 磁感应强度为B,那么电子运动的角速度可能为多少? [提示]向心力可能是F电+FB或F电一FB,即4eBU= B mR或2B01=mR故电子运动的角速度可能为4m或2m° MYKONGLONG
带电粒子在匀强磁场中的运动 [想一想] 一电子在匀强磁场中，以一正电荷为圆心在一圆轨道 上运行。磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰好是磁场 作用在电子上的磁场力的3倍，电子电荷量为e，质量为m， 磁感应强度为B，那么电子运动的角速度可能为多少？ [提示] 向心力可能是 F 电＋FB或 F 电－FB，即 4eBv＝ m v 2 R或 2eBv1＝m v1 2 R 。故电子运动的角速度可能为 4 eB m或 2 eB m
记一记 洛伦兹力的特点 洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小,或者说, 洛伦兹力对带电粒子不做功。 2.粒子的运动性质 (1)若vn∥B,则粒子不受洛伦兹力,在磁场中做匀 速直线运动。 (2)若U0⊥B,则带电粒子在匀强磁场中 做_匀速圆周运动_。 MYKONGLONG
[记一记] 1．洛伦兹力的特点 洛伦兹力不改变带电粒子速度的 ，或者说， 洛伦兹力对带电粒子不做功。 2．粒子的运动性质 (1)若v0∥B，则粒子 ，在磁场中做匀 速直线运动。 (2)若v0⊥B，则带电粒子在匀强磁场中 做 。 大小 不受洛伦兹力 匀速圆周运动
3.半径和周期公式 (1)洛伦兹力方向总与速度方向垂直,正好起到了 向心力的作用。根据牛顿第二定律,表达式 为 guB=m 2Tm (2)半径公式r=_B,周期公式T=qB。 MYKONGLONG
3．半径和周期公式 (1)洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了 向心力的作用。根据牛顿第二定律，表达式 为 。 (2)半径公式r＝ ，周期公式T＝ 。 qvB＝m v 2 r mv qB 2πm qB
试一试 2.如图8-2-3所示,在y<0的区域内存在匀强磁场, 磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度 为B。一带正电的粒子以速度0从O点射入磁场,入 射方向在xOy平面内,与x轴正向的夹角为O,不计 重力。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l。请在 图中画出粒子的轨迹草图,并求出该粒子的比荷q MYKONGLONG
[试一试] 2．如图 8－2－3 所示，在 y＜0 的区域内存在匀强磁场， 磁场方向垂直于 xOy 平面并指向纸面外，磁感应强度 为 B。一带正电的粒子以速度 v0从 O 点射入磁场，入 射方向在 xOy 平面内，与 x 轴正向的夹角为 θ，不计 重力。若粒子射出磁场的位置与 O 点的距离为 l。请在 图中画出粒子的轨迹草图，并求出该粒子的比荷 q m＝ ________
图8-2-3 解析:带正电的粒子射入磁场后, 由于受到洛伦兹力的作用,粒子将 沿如图所示虚线所示的轨迹运动, 从A点射出磁场,O、A间的距离为 射出磁场时速度的大小仍为v射出∴∴ MYKONGLONG
图8－2－3 解析：带正电的粒子射入磁场后， 由于受到洛伦兹力的作用，粒子将 沿如图所示虚线所示的轨迹运动， 从A点射出磁场，O、A间的距离为l， 射出磁场时速度的大小仍为v0，射出