磁场对运动电荷的作用..ppt

洛伦兹力的方向及大小 1. 洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力． 2. 洛伦兹力的方向 (1)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__________________，这时拇指所指的方向就是运动的正_____在磁场中_____________________ [特别提醒]　负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反． (2)方向特点：F、v、B满足左手定则，F垂直于v、B所决定的平面． [特别提醒]　由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，故洛伦兹力永不做功． 3. 洛伦兹力的大小：F＝qvBsin θ 其中θ为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角． (1)当电荷运动方向与磁场方向垂直时，F＝qvB. (2)当电荷运动方向与磁场方向平行时，F＝0. (3)当电荷在磁场中静止时，F＝0. 知识点2　带电粒子在匀强磁场中的运动　Ⅱ 1. 若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向平行，则带电粒子以入射速度v做___________运动． 2. 若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做__________运动． 知识点3　质谱仪和回旋加速器　Ⅰ 1. 质谱仪 (1)构造：如图所示，由粒子源、___________、___________和照相底片等构成． 2. 回旋加速器 (1)构造：如图所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源．D形盒处于匀强磁场中． (2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期______，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电场强度方向周期性地发生变化，粒子就会被一次一次地加速． 一、基础知识题组 1. [对洛伦兹力的理解]带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是 ( 　　 ) A. 只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B. 如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C. 洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D. 粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变 解析：因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒子速度的方向有关，如当粒子速度与磁场垂直时F＝qvB，当粒子速度与磁场平行时F＝0.又由于洛伦兹力的方向永远与粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同时，洛伦兹力的方向也不同，所以A选项错．因为＋q改为－q且速度反向，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，再由F＝qvB知大小也不变，所以B选项正确．因为电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意夹角，所以C选项错．因为洛伦兹力总与速度方向垂直，因此，洛伦兹力不做功，粒子动能不变，但洛伦兹力可改变粒子的运动方向，使粒子速度的方向不断改变，所以D选项错． 2. [对洛伦兹力的理解](多选)电子在匀强磁场中的匀速圆周运动，下列说法正确的是( 　　) A. 速率越大，周期越大 B. 速率越大，半径越大 C. 速度方向与磁场方向垂直 D. 速度方向与洛伦兹力方向平行 3. [带电粒子在有界匀强磁场中运动的分析]如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( 　　) A. a粒子速率最大，在磁场中运动时间最长 B. c粒子速率最大，在磁场中运动时间最短 C. a粒子速率最小，在磁场中运动时间最短 D. c粒子速率最小，在磁场中运动时间最短 二、规律方法题组 4. [带电粒子在有界匀强磁场中运动的分析]如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出，若∠AOB＝120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( 　　 ) 5. [带电粒子在匀强磁场中有关问题分析](多选)如图所示，质量为m，电荷量为＋q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OM∶ON＝3∶4，则下列说法中错误的是 ( 　　) A. 两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3∶4 B. 两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3∶4 C. 两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3∶4 D. 两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4∶3 6. [带电粒子在有界匀强磁场中运动的分析]如图所示，L1和L2为两条平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向外的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L