文档介绍：要点一洛伦兹力与电场力的比较
洛伦兹力
电场力
定义
磁场对在其中运动电荷的作用力
电场对放入其中电荷的作用力
产生
条件
磁场中静止电荷、沿磁场方向运动的电荷均不受洛伦兹力作用
电场中的电荷无论静止,还是沿任何方向运动都要受到电场力作用
方向
①由左手定则判定
②洛伦兹力方向一定垂直于磁场方向以及
电荷运动方向(电荷运动方向与磁场方向
不一定垂直)
①方向由电荷正负、电场方向决定
②正电荷受力方向与电场方向一致,负电荷受
力方向与电场方向相反
大小
f=qvB(v⊥B)与电荷运动速度有关
F=qE与电荷运动速度无关
做功
情况
一定不做功
可能做正功,可能做负功,也可能不做功
注意
事项
①B=0,f=0;f=0,B不一定为零
②电荷正负
①E=0,F=0;F=0,E=0
②电荷正负
学案2 磁场对运动电荷的作用
要点二带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定
圆心位置的确定
在实际问题中圆心位置的确定极为重要,通常有两种方法:
(1)如图所示,图中P为
入射点,M为出射点,
已知入射方向和出射方
向时,可通过入射点和
出射点作垂直于入射方
向和出射方向的直线,
两条直线的交点就是圆
弧轨道的圆心O。
(2)如图所示,图中P为
入射点,M为出射点,
已知入射方向和出射点
的位置时,可以通过入
射点作入射方向的垂线,
连接入射点和出射点,
作它的中垂线,这两条
垂线的交点就是圆弧轨
道的圆心O。
半径的计算
一般利用几何知识解直角三角形
运动时间的
确定
如图所示,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周
运动,不论沿顺时针方向还是逆时针方向,从
A点运动到B点,粒子速度偏向角(φ)等于圆心
角(回旋角α)并等于AB弦与切线的夹角(弦切角
θ)的2倍。即:φ=α=2θ=(回
旋角α)与弦切角θ的关系,或者利用四边形内
角和等于360°计算出圆心角α的大小,由公式
t=(α/360°)T可求出粒子在磁场中的运动时间。

带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子轨迹是圆弧状,因此,它可能穿越磁场,也可能从入射界面这边反向
射回,如图8-2-4所示,于是形成多解。

带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间运动时,
运动往往具有往复性,因而形成多解。
要点三洛伦兹力的多解问题
图8-2-4

受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电,也可能带负电,在相同初速度的条件下,正、负粒子在磁场中轨迹不同而形成双解。

有些题目中只告诉了磁感应强度的大小,而未具体指出磁感应强度的方向,此时必须考虑磁场方向的不确定而形成的双解。
【例1】在真空中,半径r=3×10-2 m的圆形区域内有匀强磁场,方向如图8-2-5所示,磁感应强度B= T,一
个带正电的粒子,以初速度v=106 m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场,已知该粒子的比荷q/m=108
C/kg,不计粒子重力。求:
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是多少?
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时v方向与ab的夹角θ及粒子
的最大偏转角β。
热点一带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动
图8-2-