磁場(chǎng)對(duì)電流與運(yùn)動(dòng)電荷的作用

1、第三講 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 一、“安培定則（右手螺旋定則）”和“左手定則”區(qū)別和聯(lián)系1.在適用對(duì)象上安培定則研究電流（直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管）產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，電流與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感線二者方向的關(guān)系；左手定則研究通電導(dǎo)線（或電荷運(yùn)動(dòng)）在磁場(chǎng)中受力時(shí)，F(xiàn)、I、B三者方向的關(guān)系。2.在電流與磁場(chǎng)的關(guān)系上安培定則中的 “磁場(chǎng)”與“電流”密不可分，是同時(shí)存在、同時(shí)消失的，“磁場(chǎng)”就是電流的磁效應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的 “磁場(chǎng)”與“電流”可以單獨(dú)存在，“磁場(chǎng)”是外加的磁場(chǎng)，不是通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)。3.在因果關(guān)系上安培定則中的“電流”是“因”，磁場(chǎng)為“果”，正是有了電流（直線電流、環(huán)形電流、螺線管電

2、流）才出現(xiàn)了由該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的 “磁場(chǎng)”和“電流”都是“因”，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是“果”，有因才有果，而此時(shí)的兩個(gè)“因”對(duì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用力來(lái)說缺一不可。4.判斷電流方向選取定則的原則在已知磁感線的方向，要判斷產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流時(shí)，選用安培定則判斷電流的方向；在已知導(dǎo)體受的安培力的方向或?qū)w因通電才開始運(yùn)動(dòng)的方向時(shí)，用左手定則判斷電流的方向。二、電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比較電場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度定義的依據(jù)電場(chǎng)對(duì)電荷q有作用力F對(duì)電場(chǎng)中任一點(diǎn)，F(xiàn)q，=恒量(由電場(chǎng)決定)對(duì)不同點(diǎn)，一般說電場(chǎng)強(qiáng)度的值不同比值可表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱磁場(chǎng)對(duì)直線電流I有作用力F對(duì)磁場(chǎng)中任一點(diǎn)，F(xiàn)與磁場(chǎng)方向、電流方向有

3、關(guān)，只考慮電流方向垂直于磁場(chǎng)方向的情況，F(xiàn)IL，=恒量(由磁場(chǎng)決定)對(duì)不同點(diǎn)，一般說磁感應(yīng)強(qiáng)度的值不同比值可表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱定義E=B=物理意義E在數(shù)值上等于電場(chǎng)對(duì)單位電荷作用力的大小B在數(shù)值上等于垂直于磁場(chǎng)方向長(zhǎng)1 m、電流為1 A的導(dǎo)線所受安培力的大小方向是一個(gè)矢量。某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，就是通過該點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向，也是放入該點(diǎn)正電荷的受力方向。是一個(gè)矢量。某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，就是通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向，也是放入該點(diǎn)小磁針N極受力方向。(但絕非通電導(dǎo)線受力方向.實(shí)際上通電導(dǎo)線受力方向永遠(yuǎn)垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向)。大小表示可以用電場(chǎng)線形象地表示切線方向表示的方向，疏密程度表示的大小可

4、以用磁感線形象地表示切線方向表示B的方向，疏密程度表示B的大小單位1 NC=1 Vm1 T=1 N（A·m）三、對(duì)安培力的理解1計(jì)算公式FBILsin IL其中表示磁感應(yīng)強(qiáng)度在垂直于I方向上的分量，L稱為有效長(zhǎng)度。若導(dǎo)線是彎曲的，則(1)當(dāng)B垂直于導(dǎo)線所在的平面時(shí)，L等于連接兩端點(diǎn)的直線的長(zhǎng)度。如圖甲、乙所示。(2)當(dāng)B與導(dǎo)線的兩端點(diǎn)的連線不垂直時(shí)，L表示兩端點(diǎn)的連線在與B垂直的方向上的投影。如圖丙所示。 2安培力的方向在使用左手定則判定安培力的方向時(shí)，讓B的垂直分量(Bsin )穿過左手手心。四、安培力作用下的動(dòng)態(tài)問題 1電流元法把整段電流等效為多段直線電流元，運(yùn)用左手定則判斷出每

5、小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定其運(yùn)動(dòng)方向。2特殊位置法 把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷它所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向。3等效法環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管；通電螺線管還可以等效成很多匝的環(huán)形電流來(lái)分析。4轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法因?yàn)殡娏髦g、電流與磁體之間的相互作用力滿足牛頓第三定律，定性分析磁體在電流作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)，可先分析電流在磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律來(lái)確定磁體所受電流的作用力，從而確定磁體所受的合力及運(yùn)動(dòng)方向。5結(jié)論法(1)兩電流互相平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)。同向電流互

6、相吸引，反向電流互相排斥。(2)兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到互相平行且方向相同的趨勢(shì)。例. 如圖所示，把輕質(zhì)線圈用細(xì)線掛在一個(gè)固定的磁鐵的N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面。當(dāng)線圈內(nèi)通電時(shí)，下列結(jié)論中正確的是（ ）A電流方向如圖中所示時(shí)，線圈將向左偏移B電流方向如圖中所示時(shí)，線圈將向右偏移C電流方向與圖中相反時(shí)，線圈將向左偏移D電流方向與圖中相反時(shí)，線圈將向右偏移 解析：（1）電流元法：線圈通電后，線圈會(huì)受到磁鐵磁場(chǎng)的作用。根據(jù)磁鐵周圍磁感線的分布（如圖1 所示)，用左手定則可知，當(dāng)線圈中通以圖示方向電流時(shí)，線圈每一段（電流元）受到的安培力有向左分量，被吸向磁鐵；當(dāng)線圈中通以與圖

7、中方向相反的電流時(shí)，線圈受到的力向右，被磁鐵排斥。 （2）等效法：由于通電小線圈兩側(cè)呈現(xiàn)一定的極性，相當(dāng)一根小磁鐵。通以圖示方向電流時(shí)，其左側(cè)呈現(xiàn)S極，右側(cè)呈現(xiàn)N極，如圖2所示。由磁極間相互作用，易知小線圈會(huì)被吸向磁鐵，當(dāng)電流方向相反時(shí)，則被磁鐵排斥。（3）利用結(jié)論法：也可以把原來(lái)的磁鐵看成一個(gè)通電線圈，磁鐵與小線圈的作用等效成兩個(gè)通電線圈的作用。當(dāng)小線圈中通以圖示方向電流時(shí)，兩線圈中電流同向，互相吸引，如圖3所示。當(dāng)小線圈中電流方向相反時(shí)，兩線圈中電流反向，相互排斥。答案：AD五、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于洛倫茲力f始終垂直

8、于速度v，故粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平面垂直于磁場(chǎng)。其規(guī)律如下;（1）洛倫茲力充當(dāng)向心力：（2）軌道半徑：（3）周期公式： 由周期公式可知，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期跟運(yùn)動(dòng)速度和軌道半徑無(wú)關(guān)，只和粒子的比荷（q/m）有關(guān)。還可導(dǎo)出粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑轉(zhuǎn)過角所用的時(shí)間為。（4）頻率公式：（5）角速度公式：結(jié)論：比荷（q/m）相同的粒子在同樣的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，T、f、相同。（6）動(dòng)能公式：2解決磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般方法 （1）方法：一找圓心，二求半徑，三算周期或時(shí)間（2）圓心的確定方法：兩線一心 已知帶電粒子在圓周中某兩點(diǎn)的速度方向時(shí)（一般是入射點(diǎn)和出射點(diǎn)），沿洛倫茲力方

9、向畫出兩條速度的垂線，這兩條直線的交點(diǎn)即為圓心。 已知帶電粒子在圓周中某一點(diǎn)（一般是入射點(diǎn)）的速度方向和粒子經(jīng)過另一點(diǎn)的位置（一般為出射點(diǎn)，但不知道粒子在該點(diǎn)速度方向）時(shí)，先沿洛倫茲力方向畫出已知速度方向的垂線，然后在該垂線上找一點(diǎn)，并使這個(gè)點(diǎn)到那兩個(gè)已知點(diǎn)的距離相等（兩點(diǎn)連線的垂直平分線與速度垂線的交點(diǎn)），那么該點(diǎn)就是我們要找的圓心。類型一、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度【例題1】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是()A由B 可知，B與F成正比，與IL成反比B通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，該點(diǎn)就有磁感應(yīng)強(qiáng)度，如果將通電導(dǎo)線拿走，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零C通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力不為零的地方一定存在磁場(chǎng)，不受磁場(chǎng)力的地方一

10、定不存在磁場(chǎng)(即B0)D磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身決定的，其大小和方向是唯一確定的，與通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)解析磁感應(yīng)強(qiáng)度B 只是一個(gè)量度式，不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，與放不放入通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤； 若磁場(chǎng)不為零，但導(dǎo)線平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向放入磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)力F等于零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案 D總結(jié)歸納：磁感應(yīng)強(qiáng)度B 只是一個(gè)量度式，不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，與放不放入通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)。與電場(chǎng)，重力場(chǎng)相類似。跟蹤訓(xùn)練1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下列說法正確的()A磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場(chǎng)的方向B磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針靜止時(shí)N極的指向C磁感應(yīng)強(qiáng)度

11、的方向就是垂直于磁場(chǎng)方向放置的通電直導(dǎo)線受力的方向D磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極受力方向解析磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向簡(jiǎn)稱磁場(chǎng)方向，規(guī)定為小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，所以選項(xiàng)A、B正確；又因?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)N極所指的方向就是小磁針N極的受力方向，選項(xiàng)D正確；根據(jù)教材的探究實(shí)驗(yàn)可知，通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案ABD2.如圖所示，有一根直導(dǎo)線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直，則在圖中圓周上，磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值最大的點(diǎn)是（ ）Aa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，若在某一個(gè)空間同時(shí)存在多個(gè)磁場(chǎng)，那么某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是各個(gè)磁場(chǎng)在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。

12、圖中通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向順時(shí)針方向，在a點(diǎn)兩個(gè)磁場(chǎng)同方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩者之和；在c點(diǎn)兩個(gè)磁場(chǎng)反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩者之差；Bd兩點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)由平行四邊形法則來(lái)確定。答案A3. 兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上.則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是( ) A. a點(diǎn) B. b點(diǎn) C. c點(diǎn) D. d點(diǎn) 解析首先I1和I2的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針和順時(shí)針，那么c、d兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向不可能相反，當(dāng)I1>I2時(shí)，b點(diǎn)的磁場(chǎng)不能為

13、零，但a點(diǎn)的磁場(chǎng)可能為零；當(dāng)當(dāng)I1<I2時(shí)，a點(diǎn)的磁場(chǎng)不能為零，但b點(diǎn)的磁場(chǎng)可能為零。答案AB類型二、安培定則(右手螺旋定則)的應(yīng)用【例題2】如圖所示，若一束電子沿y軸正方向移動(dòng)，則在z軸上A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向應(yīng)該() A沿x軸正方向 B沿x軸負(fù)方向C沿z軸正方向 D沿z軸負(fù)方向 解析電子沿y軸正方向移動(dòng)，相當(dāng)于電流方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)安培定則可判斷在z軸上的A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向，故選項(xiàng)B正確答案 B總結(jié)歸納：合理建立空間概念，運(yùn)用安培定則判斷，注意帶負(fù)電的電荷運(yùn)動(dòng)方向與電流方向間的關(guān)系。跟蹤訓(xùn)練4.一細(xì)長(zhǎng)的小磁針，放在一螺旋管的軸線上，N極在管內(nèi)，S極在管外，若此小磁針可左右自由

14、移動(dòng)，則當(dāng)螺旋管通以如圖所示的電流時(shí)，小磁針將怎樣移動(dòng)？解析當(dāng)螺旋管通電后，根據(jù)右手螺旋定則判定出管內(nèi)、外磁感線方向如圖下所示： 管內(nèi)外a、b兩處磁場(chǎng)方向均向右，管內(nèi)b處磁感線分布較密，管外a處磁感線分布較稀。根據(jù)磁場(chǎng)力的性質(zhì)知：小磁針N極在b處受力方向向右，且作用力較大；小磁針S極在a處受力向左，且作用力較小，因而小磁針?biāo)艿拇艌?chǎng)力的合力方向向右。所以小磁針向右移動(dòng)。答案小磁針向右移動(dòng)。5.如圖所示，把一導(dǎo)線用彈簧掛在蹄形磁鐵磁極的正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從上往下看）（ ） A順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D逆時(shí)針方向

15、轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升解析用電流元法判斷導(dǎo)線的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，再用特殊位置法判斷導(dǎo)線的平動(dòng)情況。 將導(dǎo)線電流AB分為左右中三段AC、DB及CD，畫出每段導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)的方向，根據(jù)左手定則可判斷AC段的安培力方向垂直紙面向里，DB段的安培力方向垂直紙面向外，故導(dǎo)線作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；導(dǎo)線轉(zhuǎn)過后，CD段電流也受到向下的安培力（圖畫出導(dǎo)線轉(zhuǎn)過時(shí)的受力情景特殊位置法），故導(dǎo)線又向下運(yùn)動(dòng)。所以，正確選項(xiàng)是A。 答案A類型三、安培力作用下的物體平衡與加速【例題3】如圖，水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為d，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面夾角為 ，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。電

16、源電動(dòng)勢(shì)為E，定值電阻為R，其余部分電阻不計(jì)。則當(dāng)電鍵閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？ 解析畫出導(dǎo)體棒ab受力的截面圖，如圖所示， 導(dǎo)體棒ab所受安培力：F = BIL 由牛頓第二定律得 Fsin=ma 導(dǎo)體棒ab 中的電流： I=E/R 解得 答案總結(jié)歸納：有安培力參與的物體的平衡、加速問題與力學(xué)中求解思路方法相同，正確分析物體受力情況，用力學(xué)規(guī)律去解決則可。但要注意以下個(gè)性特征：1.在分析斜面上導(dǎo)體棒的受力情況時(shí)，通常要畫出側(cè)視圖；2.在與電路相關(guān)的題目中，要注意全電路歐姆定律的應(yīng)用；3.安培力做功的實(shí)質(zhì)：傳遞能量安培力做正功，將電源的能量傳遞給通電導(dǎo)線，或轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能，或轉(zhuǎn)化為其它

17、形式的能；安培力做負(fù)功，將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)存后再轉(zhuǎn)化為其它形式的能。跟蹤訓(xùn)練6. 如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向角處于平衡狀態(tài)為了使棒平衡在該位置上，所需的最小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向是（ ） A，豎直向上B，豎直向下C，平行懸線向下D，平行懸線向上解析要求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，應(yīng)使棒平衡時(shí)所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，懸線拉力的方向不變，由畫出的力三角形可知（如圖所示)， 安培力的最小值為， 即 ，得 所加磁場(chǎng)的方向應(yīng)平行懸線向上。答案D7. 質(zhì)量為m=0.

18、02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為=37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d=0.2 m，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示?，F(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過ab桿的電流范圍為多少？ 解析桿ab中的電流為從a到b，所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上.當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下；當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值F1，此時(shí)通過ab的電流最大為Imax；同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為F2，電流為Imin.正確地畫出兩種情況下的受力圖如圖，由平衡

19、條件列方程求解。根據(jù)第一幅受力圖列式如下：F1-mgsin-F1=0 Fn-mgcos=0 F1=Fn F1=BImaxd 解上述方程得 Imax=0.46 A根據(jù)第二幅受力圖F2+F2-mgsin=0 Fn-mgcos=0 F2=Fn F2=BImind 解上述方程得 Imin=0.14 A.答案0.14 A0.46 A類型四、洛倫茲力的方向判定【例題4】帶電荷量為+q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是 ( ) A只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同 B如果把+q改為q且速度反向，則受力的大小、方向均不變 C已知洛倫茲力、磁場(chǎng)、速度中任意兩個(gè)量的方向就能判斷第三個(gè)量的方向 D粒子受到洛

20、倫茲力作用后運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、速度 均不變解析洛倫茲力的方向總垂直于磁場(chǎng)和速度，并與粒子帶電的正負(fù)有關(guān)。當(dāng)粒子的速度大小相同而方向不同時(shí)，洛倫茲力大小和方向都可能不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；把粒子改為帶負(fù)電且速度反向，根據(jù)左手定則知，洛倫茲力方向不變，由洛倫茲力公式知，洛倫茲力大小也不變，選項(xiàng)B正確；洛倫茲力總與磁場(chǎng)、速度的方向垂直，但磁場(chǎng)和速度之間不一定垂直，因此，已知磁場(chǎng)和速度的方向能判斷洛倫茲力的方向，但已知洛倫茲力和 磁場(chǎng)(或速度)的方向無(wú)法判斷速度(或磁場(chǎng))的方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；洛倫茲力總與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，粒子的速度大小不變、動(dòng)能也不變，但洛倫茲力改變速度的方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B 總結(jié)

21、歸納：洛倫茲力的大小不僅與速度大小有關(guān)，還與速度方向與磁場(chǎng)方向間的夾角有關(guān)，洛倫茲力的方向總垂直于磁場(chǎng)和速度，并與粒子帶電的正負(fù)有關(guān)。洛倫茲力永不做功。跟蹤訓(xùn)練8. 關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法中正確的是 ( ) A安培力和洛倫茲力是性質(zhì)不同的兩種力 B安培力可以對(duì)通電導(dǎo)線做功，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功 C運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 D由于洛倫茲力不能改變帶電粒子的動(dòng)能，故其不能改變帶電粒子的速度解析洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)力作用，而安培力是磁場(chǎng)對(duì)所有參與定向移動(dòng)的電荷(電流)的磁場(chǎng)力的合力，二者本質(zhì)都是磁場(chǎng)力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。洛倫茲力永遠(yuǎn)與電荷運(yùn)

22、動(dòng)方向垂直。所以洛倫茲力不做功安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，它雖然對(duì)引起電流的定向移動(dòng)電荷不做功，但對(duì)通電導(dǎo)線是可以做功的，二者雖本質(zhì)相同，但效果不同，故不能說安培力就是洛倫茲力，選項(xiàng)B正確。電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向在同一直線上時(shí)，運(yùn)動(dòng)電荷也不受洛倫茲力作用，而該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。洛倫茲力不改變帶電粒子的速度大小，但要改變速度的方向，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B9. 帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡圖示是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的云室中觀查到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里。該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電荷量不變，而動(dòng)能逐漸減少。下列說法正確的是 (

23、 ) A粒子先經(jīng)過a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn) B粒子先經(jīng)過b點(diǎn)，再經(jīng)過a點(diǎn) C粒子帶負(fù)電 D粒子帶正電解析由可知，粒子的動(dòng)能越小，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，結(jié)合粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子先經(jīng)過a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn)，選項(xiàng)A正確。根據(jù)左手定則可以判斷粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)C正確。答案AC 類型五、洛倫茲力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)【例題5】如圖所示，一束電子流以速率v從頂點(diǎn)A通過一個(gè)充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)的矩形空間，速度方向與磁感線垂直，且平行于矩形空間的其中一邊，矩形空間的邊長(zhǎng)分別為和a，電子剛好從矩形的另一頂點(diǎn)C通過，求電子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間。 解析電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示， 由幾何關(guān)系得 解得電子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑 圓心角 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 將代入，解得 答案總結(jié)歸納：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題，綜合性較強(qiáng)，是一個(gè)難點(diǎn)，也是高