洛伦兹力与现代科技

《洛伦兹力与现代科技》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1、定义：磁场对运动电荷的作用力.安培力是洛伦兹力的宏观表现.2、方向：左手定则.F⊥VF⊥B3、大小：F洛=qVBsinθV⊥B，F洛=qVB。V∥B，F洛=0。4、特点：洛伦兹力只改变速度的方向;洛伦兹力对运动电荷不做功.洛伦兹力复习物理选修3-1（沪科版）5.6洛伦兹力与现代科技3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定磁场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。2、带

2、电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。[问题]：判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：1、匀速直线运动。F=qvBF=02、一、带电粒子在匀强磁场中的运动（重力不计）理论探究猜想：匀速圆周运动。匀速圆周运动的特点：速度的大小，不变速度的方向；始终和速度方向垂直向心力的大小，不变向心力的方向。向心力只改变，向心力不改变。速度的大小速度的方向不断变化Fv+Fv+Fv+洛伦兹力总与速度方向垂直，不改变带电粒子的速度大小，所以洛伦兹力不对带电粒子做功。由于粒子速度的大小不变，所以洛

3、伦兹力大小也不改变，加之洛伦兹力总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用。理论探究V-F洛V-F洛V-F洛V-F洛洛仑兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛仑兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。理论探究洛伦兹力总与速度方向垂直，不改变带电粒子的速度大小，所以洛伦兹力不对带电粒子做功。由于粒子速度的大小不变，所以洛伦兹力大小也不改变，加之洛伦兹力总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用。+一、带电粒子在匀强磁场中的运动工作原理:由电子枪发出的电子射线可以使管内的低压水银蒸汽发出辉光,显示出电子的径迹③励磁线圈：

4、作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心连线的匀强磁场②加速电场：作用是改变电子束出射的速度①电子枪：射出电子构造:1)洛伦兹力演示仪2、实验验证励磁线圈电子枪加速电压选择挡一、带电粒子在匀强磁场中的运动2、实验验证磁场强弱选择挡①沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动③磁感应强度不变，粒子射入的速度增加,轨道半径增大④粒子射入速度不变，磁感应强度增大，轨道半径减小②洛伦兹力提供带电粒子做匀速圆周运动所需的向心力一、带电粒子在匀强磁场中的运动2、实验验证3)实验结论问题3:推导质量为m,电量为q,速度为v的粒子

5、在匀强磁场B中做匀速圆周运动的圆半径r和周期T的表达式?一、带电粒子在匀强磁场中的运动3、运动规律1、圆周运动的半径2、圆周运动的周期思考：周期与速度、半径有什么关系？T=2π（mv/qB）/v3、磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径将。r=mv/qB∝v增大4、粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径将。r=mv/qB∝1/B减少实验验证带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。二、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径、速率和周期：-e2v................BT=2πm/eB例1、匀强磁场中，有两个电子分别

6、以速率v和2v沿垂直于磁场方向运动，哪个电子先回到原来的出发点？两个电子同时回到原来的出发点运动周期和电子的速率无关轨道半径与粒子射入的速度成正比v-e两个电子轨道半径如何？例2．一个带负电粒子（质量为m，带电量为q），以速率v在磁感应强度为B的匀强磁场中做逆时针圆周运动（沿着纸面），则该匀强磁场的方向为垂直于纸面向里还是向外？粒子运转所形成的环形电流的大小为多大？-m，qvF=qvB................B匀强磁场的方向为垂直于纸面向外I=q/tI=q/TT=2π（mv/qB）/vI=q/T=q2B/2πm30°1.圆心在哪里

7、?2.轨迹半径是多少?思考OBdv例3：r=d/sin30o=2dr=mv/qBt=（30o/360o）T=T/12T=2πm/qBT=2πr/v小结：rt/T=30o/360oA=30°vqvB=mv2/rt=T/12=πm/6qB3、偏转角=圆心角1、两洛伦兹力的交点即圆心2、偏转角：初末速度的夹角。4.穿透磁场的时间如何求？3、圆心角θ=?θt=T/12=πd/3vm=qBr/v=2qdB/vFF例题一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁

8、感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。（1）求粒子进入磁场时的速率。（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。可见半径不同意味着比荷不同，意味着它们是不同的粒子vOPBθSO′C画轨迹——