磁場對運(yùn)動電荷的作用復(fù)習(xí)課件

磁場對運(yùn)動電荷的作用復(fù)習(xí)屏南一中周家盟一、洛倫茲力包括洛倫茲力在內(nèi)的有關(guān)物體運(yùn)動問題應(yīng)用舉例如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為+q的有孔小球套在水平固定且足夠長的絕緣桿上。這個裝置處于如圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v，使其開始運(yùn)動。

（1）如果小球初速度滿足qvB>mg，求小球運(yùn)動后，克服摩擦力所做的功（不計(jì)空氣阻力）

（2）若無上述速度要求，求小球運(yùn)動后，克服摩擦力所做的功（不計(jì)空氣阻力）

××××××××解（1）開始小球受力如圖小球做減速運(yùn)動直至洛倫茲力與重力相等小球不受摩擦力，設(shè)此時(shí)的速度為u有：小球運(yùn)動過程由動能定理有：綜合以上兩式得：（2）除上述情形之外，如果qvB=mg小球不受摩擦力，此過程小球克服摩擦力做功為0；如果qvB<mg小球做減速運(yùn)動直至速度為0，所以：××××××××GF=qvBNf此類問題求解的關(guān)鍵是受力分析與運(yùn)動狀態(tài)的分析二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動（不計(jì)其他力）應(yīng)用舉例ab2、帶電粒子進(jìn)入云室會使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動軌跡，如圖a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里。該粒子在運(yùn)動時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動能逐漸減少，下列說法正確的是：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、粒子帶正電三、帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動（不計(jì)其他力）1、帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動問題分析方法（1）畫軌跡、找圓心、求半徑。（2）粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間t的確定：求出軌跡所對圓心角的大小α，由或t=s/v

。2、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的對稱性（1）如果帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下，以一定的夾角進(jìn)入一條邊界為直線的勻強(qiáng)磁場，則它將從同一邊界射出，并且射出時(shí)速度方向與邊界的夾角與進(jìn)入磁場時(shí)的夾角大小相等。（2）如果帶電粒子僅在洛倫茲力作用下，沿徑向射入圓形勻強(qiáng)磁場，當(dāng)它離開磁場時(shí)必沿另一徑向射出。帶電粒子的速率越大，軌跡半徑越大，在磁場中運(yùn)動方向的偏轉(zhuǎn)角越小，運(yùn)動時(shí)間越短。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的應(yīng)用舉例點(diǎn)評：求解帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的關(guān)鍵是畫軌跡、找圓心、求半徑。構(gòu)建一個直角三角形，然后用數(shù)學(xué)方法求出半徑大小，再結(jié)合用物理公式推導(dǎo)出的半徑公式，求相關(guān)的量。所以粒子能從ab邊上射出磁場的應(yīng)滿足（2）由可知，粒子在磁場中經(jīng)過的弧對應(yīng)的圓心角越大，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間也越長。在磁場中半徑時(shí)，運(yùn)動時(shí)間最長，弧所對圓心角為所以最長時(shí)間為此類問題的關(guān)鍵是畫軌跡，找圓心，求半徑1、電荷在電場中一定要受到電場力的作用，而電荷在磁場中不一定受磁場力作用。只有相對于磁場運(yùn)動且運(yùn)動方向與磁場不平行的電荷才受磁場力的作用，面相對磁場靜止的電荷或雖運(yùn)動但運(yùn)動方向與磁場方向平行的電荷則不受磁場力作用。2、電場對電荷作用力的大小僅取決于場強(qiáng)E和電荷量q，即F=Eq，而磁場對電荷的作用力大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電荷量q有關(guān)，還與電荷運(yùn)動速度v的大小及速度方向θ與磁場方向的夾角有關(guān)，即F=qvBsin

θ。四、電場和磁場對電荷作用的區(qū)別3、電荷所受電場力的方向總是沿著電場線的切線（與電場方向相同或相反），而電荷所受磁場力的方向總是即垂直于磁場方向，又垂直于運(yùn)動方向（即垂直于磁場方向