磁场对电荷的作用
磁场中的电荷运动
磁场中的电荷运动
在磁场中，电荷受到磁力的作用而运动。
磁力是由于电荷在磁场中
的运动而产生的，它的大小和方向都与电荷的速度和磁场的性质有关。
根据洛伦兹力公式，磁力（F）等于电荷（q）的速度（v）与磁场（B）之间的叉乘，且与正弦θ成正比。
其中，θ是电荷速度和磁场的
夹角。
F = q * v × B * sinθ
根据这个公式，我们可以得出以下结论：
1. 当电荷的速度与磁场方向垂直（θ=90°）时，磁力达到最大值，
且与电荷的速度无关。
因此，在垂直于磁场方向运动的电荷受到最大
的磁力作用。
2. 当电荷的速度与磁场方向平行（θ=0°）时，磁力为零。
因此，在
平行于磁场方向运动的电荷不受磁力影响。
3. 当电荷的速度与磁场方向形成其他夹角时，磁力的大小取决于θ
的大小，即电荷的速度与磁场的夹角。
如果θ不为0°或90°，则磁力的大小介于零和最大值之间。
根据磁力的作用，电荷在磁场中可能发生以下几种不同的运动：
1. 直线运动：当电荷的速度与磁场方向垂直时，磁力的作用使电荷
沿着磁力的方向直线运动。
2. 螺旋运动：当电荷的速度与磁场方向形成一定夹角时，磁力的作用使电荷在垂直于磁场方向的平面上做螺旋运动。
3. 循环运动：当电荷的速度与磁场方向平行时，磁力为零，电荷不受磁力作用，继续沿着原来的方向匀速直线运动。
总之，磁场对电荷的运动具有一定的控制作用，可以改变电荷的运动轨迹和速度。
这在电磁学和磁共振等领域有广泛的应用。
磁场对运动电荷的作用
方法：作已知半径的圆，使其与两速度 方向线相切，圆心到两切点的距离即是 半径．
(2)确定轨迹所对应的圆心角，求运动时间．
先利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边 形内角和等于3600（或2π）计算出圆心角θ 的大小，再由公式t=θT/3600（或θT/2π） 可求出运动时间
B、已知轨迹上的两点及其中一点 的速度方向
方法：过已知速度方向的点作速度 方向的垂线，得到一个半径方向； 作两已知点连线的中垂线，得到另 一半径方向，两条方向线的交点即 为圆心．
C、已知轨迹上的一点及其速度方向 和另外一条速度方向线
方法：过已知点作其速度的垂线，得到 一半径方向；作两速度方向线所成角的 平分线，一半径所在的直线，两者交点 即是圆心．
以垂直纸面向里的匀强磁场，粒子仍以
V0入射，恰从C关于中线的对称点D射出， 如图所示，则粒子从D点射出的速度为多 少?
·D
V0
W1=W2。VD= 2V02 - V2
·C
【例2】如图所示,竖直两平行板P、Q,长为L, 两板间电压为U,垂直纸面的匀强磁场的磁感 应强度为B,今有带电量为Q,质量为m的带正电 的油滴,从某高度处由静止落下,从两板正中 央进入两板之间,刚进入时油滴受到的磁场力 和电场力相等,此后油滴恰好从P板的下端点 处离开两板正对的区域,求(1)油滴原来静止 下落的位置离板上端点的高度h.(2)油滴离开 板间时的速度大小.
h=U2/2gB2d2
2g h L qU / m 2g U 2 / 2gB2d 2 L qU / m
【例3】在两块平行金属板A、B中,B板的正中 央有一α粒子源,可向各个方向射出速率不同 的α粒子,如图所示.若在A、B板中加上UAB＝ U0的电压后,A板就没有α粒子射到,U0是α粒 子不能到达A板的最小电压.若撤去A、B间的 电压,为了使α粒子不射到A板,而在A、B之间 加上匀强磁场,则匀强磁场的磁感强度B必须 符合什么条件(已知α粒子的荷质比 m/q=2.l×10－8kg/C, A、B间的距离d＝10cm, 电压U0=4.2×104V）?
磁场对电荷的作用
磁场对电荷的作用磁场是我们生活中常见的现象之一，它对电荷的作用也是物理学中的重要内容。
磁场可以对电荷施加力，改变其运动轨迹，同时也可以产生电磁感应现象。
本文将从磁场对电荷的力和电磁感应两个方面进行探讨。
一、磁场对电荷的力磁场对电荷的力是由洛伦兹力所引起的。
洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的力，其大小与电荷的速度和磁场的强度有关。
当电荷运动时，如果与磁场垂直，则会受到一个与速度方向垂直的力。
这个力的方向遵循右手定则，即伸出右手，让大拇指指向电荷的速度方向，四指指向磁场的方向，那么手掌的方向就是力的方向。
洛伦兹力的大小与电荷的速度成正比，与磁场的强度成正比，与电荷的正负有关。
当电荷为正电荷时，力的方向与速度方向相同；当电荷为负电荷时，力的方向与速度方向相反。
这说明磁场对电荷的作用是有方向的，并且会改变电荷的运动状态。
二、磁场对电荷的轨迹改变磁场对电荷的作用不仅仅是改变其运动状态，还可以改变其运动轨迹。
当电荷在磁场中运动时，由于受到洛伦兹力的作用，其运动轨迹将发生偏转。
这种偏转的轨迹称为磁场中的霍尔效应。
霍尔效应是一种基于磁场对电荷的作用而产生的现象。
当电荷通过一个垂直于磁场的导线时，会受到洛伦兹力的作用，使其在导线内部产生一个电势差。
这个电势差会导致电子在导线中沿着一侧的边缘运动，形成霍尔电流。
这种霍尔电流的存在会产生一个横向的电场，使得电子受到一个向内的力，从而使电子的轨迹发生偏转。
三、磁场对电荷的电磁感应除了对电荷施加力和改变其运动轨迹外，磁场还可以产生电磁感应现象。
电磁感应是指磁场的变化可以诱导出电场的变化，从而产生电流。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的强度或方向发生变化时，会在导线中产生感应电动势，从而产生电流。
电磁感应的原理是磁场的变化引起电场的变化，进而产生电流。
这种现象在电动机、发电机等设备中得到了广泛应用。
通过改变磁场的强度或方向，可以产生不同大小和方向的感应电动势，从而实现能量的转换和传输。
磁场对电荷的作用洛伦兹力的神奇效应
磁场对电荷的作用洛伦兹力的神奇效应磁场对电荷的作用：洛伦兹力的神奇效应磁场是一种具有激动和引力作用的力场，它对于电荷的运动具有重要的影响。
在物理学中，洛伦兹力是描述电荷在磁场中受力的基本定律，它展现了磁场对电荷的神奇效应。
一、洛伦兹力的基本原理洛伦兹力是由荷兰物理学家洛伦兹在19世纪末提出的，它描述了电荷在磁场中受力的规律。
根据洛伦兹力定律，当电荷在磁场中运动时，会受到一个垂直于运动方向和磁感应强度的力的作用。
这个力被称为洛伦兹力，用F表示。
洛伦兹力的计算公式为：F = qvBsinθ其中，F代表洛伦兹力的大小，q为电荷的数值，v为电荷的速度，B为磁感应强度，θ为电荷速度与磁感应强度的夹角。
二、洛伦兹力的神奇效应洛伦兹力的神奇效应体现在它改变了电荷的运动状态，使得电荷在磁场中表现出一系列奇妙的现象。
1. 磁场中的电荷受力方向变化根据洛伦兹力的计算公式，当电荷速度与磁感应强度的夹角为0°或180°时，洛伦兹力的大小为0，即电荷不受力作用。
而当电荷速度与磁感应强度的夹角为90°时，洛伦兹力的大小达到最大值，使得电荷按照一定的轨道运动。
2. 磁场中的电荷受力方向与电荷性质有关根据洛伦兹力的公式可以看出，电荷的正负性质不同，受到的洛伦兹力方向也不同。
正电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向与负电荷相反，这也是磁场对电荷的作用中的一个重要特点。
3. 磁场中电荷的轨道运动在磁场中，电荷的轨道运动受到洛伦兹力的制约，形成了磁场中的电荷运动的特定轨迹。
当电荷在磁场中垂直于磁感应强度方向运动时，其轨道为圆形；而当电荷速度与磁感应强度夹角不为90°时，则产生的轨迹为螺旋状。
三、洛伦兹力的应用和意义洛伦兹力的神奇效应不仅仅是一种物理现象，更是许多重要设备和技术的基础。
1. 电磁感应现象根据洛伦兹力的原理，当导体中的电荷运动时，会产生电流。
这就是著名的电磁感应现象，也是电磁感应发电机的工作原理。
磁场对电荷的作用
磁场对电荷的作用磁场是由电流所产生的，它对电荷有着重要的作用。
磁场对电荷的作用可以通过洛伦兹力来描述，即在磁场中，电荷会受到力的作用，使其运动轨迹发生变化。
这种力的作用是靠磁感应线和电流实现的。
首先，我们来了解一下磁场的基本概念和特性。
磁场是一种物理现象，指的是周围空间中存在的磁力作用的区域。
磁场的作用是通过磁感应线来表示的，磁感应线指的是磁场中的一根无穷细的曲线，在磁力线上的点的方向表示了磁场的方向。
根据安培定律，电流会产生磁场。
当电流通过一根导线时，产生的磁场可以根据右手定则来确定。
假设电流方向为从手指尖指向掌心的方向，那么手腕的弯曲方向就是磁场的方向。
这个定则可以用于确定导线周围的磁场方向。
磁场的大小则可以通过磁感应强度来衡量，用字母B表示。
在磁场中，我们可以观察到电荷受到力的作用。
假设一个带电粒子在磁场中运动，它会受到一个垂直于速度方向和磁场方向的力，这个力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力可以通过以下公式来计算：F = q * (v x B)，其中F表示洛伦兹力，q表示电荷的大小，v表示电荷的速度，B 表示磁感应强度。
这个公式表明，洛伦兹力的大小与电荷的大小、速度以及磁感应强度有关。
洛伦兹力的方向可以根据右手定则来确定。
将右手的四指指向电荷的运动方向，将大拇指指向磁场方向，那么四指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
这个定则可以用于确定电荷在磁场中的运动轨迹。
磁场对电荷的作用有着重要的应用。
例如，许多电器设备都是基于磁场对电荷的作用原理的。
比如，电动机的工作原理就是利用磁场对电荷的力的作用，将电能转化为机械能。
在电动机中，一个线圈被放置在磁场中，当通电时，线圈中的电流会产生磁场，而磁感应强度与磁场有关。
这样，根据洛伦兹力的作用，线圈会受到一个力的作用，使其旋转，从而实现机械能的输出。
另外一个重要的应用是磁共振成像技术。
磁共振成像技术是一种影像学检查方法，可以用于观察人体内部的组织和器官结构。
基于核磁共振原理，该技术利用磁场对人体内水分子中的氢原子核产生的信号进行成像。
磁场对电荷运动的影响
磁场对电荷运动的影响磁场是由电流产生的。
当电荷运动时，它会产生一个磁场，而同时该电荷也会受到外部磁场的作用。
在本文中，我们将探讨磁场对电荷运动的影响。
1. 磁力的作用磁场可以对电荷施加力，这种力称为磁力。
磁力的大小和方向由洛伦兹力定律确定。
洛伦兹力定律表明，磁力的大小与电荷的大小、电荷的运动速度以及磁场的强度和方向有关。
磁力的方向垂直于电荷的运动轨迹和磁场的方向，符合右手定则。
2. 磁场对带电粒子的弯曲轨迹当带电粒子穿过磁场时，由于受到磁力的作用，其运动轨迹会发生弯曲。
这种弯曲轨迹被称为洛伦兹力的曲线。
3. 磁场对电子轨道的影响在原子中，电子绕绕原子核运动，形成电子轨道。
在有磁场的情况下，电子的轨道将受到磁力的作用，导致其轨道的形状和方向发生改变。
这种现象称为塞曼效应。
4. 磁场对电磁感应的影响磁场还可以影响电磁感应现象。
当一个导体运动于磁场中，产生感应电动势时，会产生电流。
这种现象被称为磁感应。
5. 磁场对电子运动速度的限制在磁场中，电子受到磁力的作用，会发生向心力。
这种向心力会限制电子的运动速度和轨道半径。
当向心力与电子的离心力平衡时，电子将保持稳定的轨道。
6. 磁场对电子束的聚焦在粒子加速器中，利用磁场可以对电子束进行聚焦。
磁场可以使电子束在加速器中保持稳定的轨道，同时减小束斑的扩散，提高加速效率。
总结：磁场对电荷运动有着显著的影响。
磁力可以使电荷的运动轨迹发生弯曲，磁场也可以改变电子的轨道形状和方向。
此外，磁场还对电磁感应产生影响，限制电子运动速度，并对电子束的聚焦起到重要作用。
对磁场与电荷运动的关系的深入了解，对于电磁学的研究和应用具有重要意义。
磁场对运动电荷的作用
F
× × ×
× ×
×
× ×
× ×
+
× ×v × ×
× × v
× × ×
×
-
× ×
×
B
×
× ×
× ×B ×
二：洛伦兹力的应用
洛伦兹力的方向： 电性；相对速度。 例题：用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为+q的小球， 让它处于图示的磁感应强度为B的匀强磁场中。由于磁场的运 动，小球静止在图中位臵，这时悬绳与竖直方向的夹角为， 并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是（ ） A、v=mg/Bq，水平向左 B、v=mgtan/Bq，竖直向下 C、v=mgtan/Bq，竖直向上 +q D、v=mg/Bq，水平向右
磁场对运动电荷的作用
一：洛伦兹力
1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫洛轮兹力。 2、大小： ⑴当vB时，F洛=qvB
B
-q
v
一：洛伦兹力
1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫洛轮兹力。 2、大小： ⑴当vB时，F洛=qvB ⑵当v B时，F洛=0
B -q v
一：洛伦兹力
1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫洛轮兹力。 2、大小： ⑴当vB时，F洛=qvB ⑵当v B时，F洛=0 ⑶当v与B夹角时，F洛=qvBsin
例题：一垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场（如图）。一 不计重力的粒子，从坐标原点 y o处以速度v进入磁场，且速度 方向与x轴正方向夹角1200，粒 B v 子穿越y轴正半轴后在磁场中到 x x轴的最大距离a，则该粒子 0 的比荷q/m多少？电荷的正负？
过已知点，大致画出粒子运动的圆周轨迹. 画轨迹： 找圆心： ①两半径的交点；②半径与弦中垂线的交点. ①公式：R=mv/qB ②结合几何知识计算. 定半径： 求时间： ①公式：t=T/3600，或t=T/2. ②t=s/v. 偏转角等于圆心角，等于对应弦切角的2倍，即==2. 两对应的弦切角相等. 粒子从同一边界进出磁场具有对称性.
磁场对运动电荷的作用
磁场对运动电荷的作用一、 考点聚焦1.磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力。
带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ2.质谱仪．回旋加速器 Ⅰ二、 知识扫描1．磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。
当v ⊥B qvB f =；当v ∥B 时，f ＝0。
2．洛伦兹力的方向：用左手定则判定。
注意：四指代表电流方向，不是代表电荷的运动方向。
3．由于洛伦兹力f 始终与速度v 垂直，因此f 只改变速度方向而不改变速度大小。
当运动电荷垂直磁场方向进入磁场时仅受洛伦兹力作用，因此一定做匀速圆周运动。
4．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动有一个动力学方程：R v m qvB 2=，两个基本公式（1）轨道半径公式：qB mv R =，（2）周期公式：qB m T π2=。
三、好题精析例1 在如图11.3-1所示的三维空间中，存在方向未知的匀强磁场。
一电子从坐标原点出发，沿x 轴正方向运动时方向不变；沿y轴正方向运动时，受到z 轴负方向的洛伦兹力作用。
试确定当电子从O 点沿z 轴正方向出发时的轨道平面及绕行方向。
解析 运动的电荷在匀强磁场中方向不变有两种可能：一是电荷沿磁场方向运动不受洛伦兹力；二是电荷受洛伦兹力与其它力的合力为零。
本题电子沿x 轴正方向运动时方向不变，表明沿磁场方向运动，即磁场方向与yOz 平面垂直，而电子沿y 轴正方向运动时，受到z 轴负方向的洛伦兹力作用，由左手定则可知，磁场指向纸内。
当电子从O 点沿z 轴正方向出发时，轨道平面一定在yOz 平面内，沿顺时针方向做匀速圆周运动，且圆心在y 轴正方向某一点。
如图11.3-2所示。
点评 本题考查对洛伦兹力方向的判定和分析带电粒子在磁场中运动轨迹。
物理习题中所给条件有的是直接给出的，也有隐含在题中，需要根据所学知识进行挖掘。
本题中匀强磁场的方向就是通过两步分析来确定的。
图11.3-1图11.3-2例2 电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。
电子束经过电压为U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图11.3-3所示。
电磁学中的磁场对电荷的作用
电磁学中的磁场对电荷的作用磁场对电荷的作用是电磁学中一个重要的研究内容。
磁场是由带电粒子运动形成的，它对电荷具有一定的作用力，这种作用力被称为洛伦兹力。
在电磁学理论中，洛伦兹力是磁场对电荷作用的基石之一，为我们理解电磁现象提供了重要的指导。
首先，为了全面理解磁场对电荷的作用，我们需要了解磁场和电荷之间的相互作用机制。
在经典电磁学理论中，电荷的运动会产生磁场，而磁场会对电荷施加力。
当一个运动的电荷进入磁场时，它会受到洛伦兹力的作用，这个力的方向与电荷的速度方向、磁场的方向以及电荷的电荷性质（正负）有关。
如果电荷的运动方向与磁场方向垂直，那么洛伦兹力的方向将垂直于电荷运动方向和磁场方向，这也被称为右手定则。
如果电荷的运动方向与磁场方向平行，那么洛伦兹力将为零。
其次，磁场对电荷的作用力可以通过洛伦兹力的数学表达式进行计算。
洛伦兹力的大小由电荷的电荷量、电荷的速度以及磁场的强度共同决定。
在经典电磁学中，洛伦兹力的表达式为F=qvBsinθ，其中F表示力的大小，q表示电荷量，v表示电荷的速度，B表示磁场的强度，θ为磁场方向与电荷速度方向之间的夹角。
由于洛伦兹力的方向垂直于速度方向和磁场方向，因此电荷在磁场中受到的作用力将使其运动轨迹发生曲线偏折。
此外，磁场对电荷的作用还可能导致电流的产生。
当电荷在磁场中发生偏折时，如果电荷在偏折过程中与其他电荷发生碰撞，就会导致电荷之间发生相互作用。
这种相互作用通常会导致电荷的集体运动，形成电流。
磁场对电荷的作用力将成为推动电荷运动的动力源，也决定了电流的大小和方向。
这一现象在电磁感应和电磁振荡等实验中得到了广泛的应用。
最后，磁场对电荷的作用还可以通过实验进行验证。
例如，可以将带电粒子放置在磁场中，通过观察粒子的运动轨迹、磁场的方向和强度来研究磁场对电荷的作用。
此外，也可以通过改变电荷的速度、电荷的电荷量以及磁场的强度等条件，进一步研究洛伦兹力的特性和变化规律。
这些实验可以验证磁场对电荷的作用力的存在和性质，加深我们对电磁学的认识。
磁场对运动电荷的作用力
磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力：磁场力，是磁场对其中运动电荷和电流的作用力。
磁场力包括洛仑兹力和安培力。
磁场对运动电荷作用力称为洛仑兹力，磁场对电流的作用力称为安培力。
洛仑兹力既垂直于磁场方向又垂直于电荷运动方向，安培力既垂直于磁场方向又垂直于电流方向。
可以用左手定则判断磁场力的方向。
磁场力包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力，安培力是洛仑兹力的宏观表现。
磁场力现象中涉及3个物理量的方向：磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向；或磁场方向、电流方向、安培力方向。
用左手定则说明3个物理量的方向时有一个前提，认为磁场方向垂直于电荷运动方向或磁场方向垂直于电流方向。
不少同学认为，根据左手定则知道其中任意2个量的方向可求出第3个量的方向。
一般说，这种看法是不正确的；事实是，磁场方向不一定垂直于电荷运动方向或电流方向，它们之间的夹角可以是任意的。
能肯定的是：洛仑兹力一定既垂直于磁场方向又垂直于电荷运动方向，洛仑兹力垂直于磁场B和电荷运动速度v所决定的平面。
安培力一定既垂直于磁场方向又垂直于电流方向，安培力垂直于B和I所决定的平面，不应该忽视一个重要事实：B与v或I平行时，洛仑兹力或安培力都不存在。
因此，当B⊥v或B⊥I时，可以用左手定则表述3个物理量方向间的关系。
这时，知道任意2个物理量的方向可求出第3个物理量的方向。
当B与v或B与I不垂直时，根据B与v的方向或B与I的方向，可确定洛仑兹力f或安培力F的方向，但是，根据v、f的方向或I、F的方向不确定B的方向；根据B、f的方向或B、F的方向不能确定v或I的方向。
这2种问题若有确定的解必须补充条件。
磁场力包括两种，一种是磁场对通电导线的作用力，另一种是磁场对运动电荷的作用力。
磁场与电荷运动的关系
磁场与电荷运动的关系磁场与电荷运动之间存在着密切的关联，它们相互作用、相互影响，从而产生了一系列的现象和规律。
本文将从电荷的运动形式、磁场的特性以及二者之间的相互关系等方面进行探讨。
一、电荷的运动形式电荷在空间中可以表现出不同的运动形式，其中最常见的有两种：直线运动和曲线运动。
1. 直线运动当电荷受到外力作用时，如果没有其他力的干扰，电荷将以匀速直线运动的方式前进。
这种直线运动是电荷运动的一种基本形式。
2. 曲线运动当电荷穿过磁场时，由于磁场的存在，将对电荷施加一个垂直于电荷速度方向的洛伦兹力。
这个洛伦兹力会使电荷的运动轨迹发生偏折，从而产生曲线运动。
这种曲线运动被称为洛伦兹力的偏折效应。
二、磁场的特性磁场是一种特殊的物理场，其具有以下几个基本特性：1. 磁场的起源磁场的起源是电流。
通电导线产生的磁场是围绕导线形成闭合环路的，而且磁场的强度与电流的大小成正比。
2. 磁场的方向磁场具有方向性，通常用磁感线表示。
磁感线从磁北极指向磁南极，形成一个闭合的环路。
当通过一根笔直电流导线时，其产生的磁感线呈环绕导线的形式。
3. 磁场的强度磁场的强度用磁感应强度表示，单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的大小与电流的大小、导线形状以及磁场距离等因素有关。
三、电荷在磁场中的运动规律磁场与电荷的相互作用是通过洛伦兹力来实现的，其运动规律可概括为洛伦兹力和电荷速度及磁场三者之间的关系。
1. 洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向符合右手定则：假设右手大拇指指向电荷的速度方向，四指指向磁场方向，则手指弯曲的方向即为洛伦兹力的方向。
2. 洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小与电荷的速度、磁感应强度以及两者之间的夹角有关。
当电荷的速度与磁感应强度垂直时，洛伦兹力达到最大值；当电荷的速度与磁感应强度平行时，洛伦兹力为零。
3. 电荷运动轨迹的特点当电荷以一定的速度穿过磁场时，洛伦兹力使其轨迹发生偏折，形成一条曲线轨迹。
这种轨迹在磁场垂直于速度方向时是圆形的，在磁场平行于速度方向时是直线的。
磁场对电荷的影响
磁场对电荷的影响磁场是由电流和磁体产生的力场，它对电荷产生一定的影响。
在本文中，我们将探讨磁场对电荷的影响，并分析其中的原理和应用。
一、磁场对电荷的力作用磁场对电荷的力作用可以通过洛伦兹力来描述。
当电荷在磁场中运动时，磁场会给电荷施加一个垂直于电荷速度和磁场方向的力。
根据洛伦兹力的公式，这个力可以用以下方程表示：F = q * v * B * sin(θ)其中，F为洛伦兹力，q为电荷量，v为电荷的速度，B为磁场的磁感应强度，θ为磁场和速度之间的夹角。
根据上述公式，我们可以得出以下几个结论：1. 当电荷速度和磁场方向垂直时，洛伦兹力最大，为Fmax = q * v * B；2. 当电荷速度和磁场方向平行时，洛伦兹力为零，电荷不受力的作用；3. 当电荷速度和磁场方向夹角为其他角度时，洛伦兹力大小为F = q * v * B * sin(θ)，大小介于0和Fmax之间。
二、磁场对电荷运动轨迹的影响由于磁场对电荷的力作用垂直于电荷速度方向，它只改变电荷的运动方向，而不改变其速度大小。
因此，磁场可以改变电荷的运动轨迹。
当电荷以某一速度进入磁场时，磁场会做一垂直于速度方向的力，使电荷偏离原来的直线轨迹，形成一个圆周运动。
这种现象被称为磁场中的电荷轨道运动。
在研究电荷在磁场中的轨道运动时，我们引入了一个重要的参数，即磁场对电荷的作用力与电荷的质量之比，记作q/m。
这个比值在物理学中被称为电荷的“比荷质比”。
根据洛伦兹力的方向和运动学知识，我们可以推导出以下结论：1. 当磁场和速度方向垂直时，电荷将做一个完整的圆周运动；2. 当磁场和速度方向平行时，电荷将沿直线运动，不受磁场的影响；3. 当磁场和速度方向夹角为其他角度时，电荷将做一螺旋状或螺旋线状运动。
三、磁场对电荷的应用磁场对电荷的影响在许多实际应用中起到重要作用。
以下是几个常见的应用示例：1. 电动机：电动机利用磁场对带电导体的力作用，将电能转换为机械能。
物理专题磁场对运动电荷作用及影响
解析：在磁场中洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，由qvB
＝mvR2得R＝mqBv，可知两电子运动半径相同，A正确．设圆形
磁场的半径为r，当r＝R时，电子的速度v0＝
qBr m
，此时电子
速度竖直向下穿出磁场，这时两电子的运动时间相同，B正
确．当电子的速度v≠v0时，进入圆形磁场区域的电子运动轨 迹所对应的圆心角小，先飞离磁场，C正确，D错．
B．①④②③
C．④③②①
D．③④②①
解析：由图可知带电粒子做圆周运动的半径
r1<r2<r3<r4，根据带电粒子在匀强磁场中轨道半径公式 r＝mqBv可得：B1>B2>B3>B4，故选项A正确．
答案：A
物理专题磁场对运动电荷 的作用及影响
4．如图8－2－3所示，两个横截面分别为圆形和正方形的
区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方
解析：无论从哪端通入电流，螺线管内的磁场方向总与电子 流运动的方向平行，故电子流不受洛伦兹力的作用． 答案：C
物理专题磁场对运动电荷 的作用及影响
3．“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行
了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方
面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器
Bq m
.
(2)T、f 和 ω 的特点
T 、f 和 ω 的大小与轨道半径 r 和运行速率 v 无关，只与
磁场的 磁感应强度B 和粒子的 比荷mq 有关．
物理专题磁场对运动电荷 的作用及影响
1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的
作用．下列表述正确的是
()
A．洛伦兹力对带电粒子做功
磁场中电荷的受力
磁场中电荷的受力在物理学中，电荷在磁场中会受到一定的力的作用。
这种力被称作洛伦兹力，它是由电荷带电粒子运动产生的磁场和外部磁场相互作用而引起的。
本文将详细探讨磁场中电荷受力的原理和特点。
一、磁场对电荷的影响当一个带电粒子在磁场中运动时，磁场会对电荷施加作用力。
这个作用力的方向与电荷的运动速度和磁场方向有关。
根据左手定则，我们可以确定洛伦兹力的方向。
左手握拳，将拇指指向电荷的运动方向，四指指向磁场方向，那么拇指的方向就是洛伦兹力的方向。
二、电荷在磁场中的运动轨迹根据洛伦兹力的方向，我们可以得到电荷在磁场中运动的轨迹。
对于正电荷，它将被偏转成顺时针方向；而对于负电荷，它将被偏转成逆时针方向。
这是因为正负电荷在磁场中运动产生的磁场方向相反，从而引起力的反向。
因此，电荷在磁场中的运动轨迹将呈现螺旋状。
三、洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小与电荷的运动速度、磁场的强度以及电荷的电荷量之间有关。
根据洛伦兹力的表达式可以得知，洛伦兹力随着电荷量和磁场强度的增加而增大，但与运动速度无关。
四、磁场中电荷受力的数学描述我们可以用数学公式来描述磁场中电荷受力的情况。
洛伦兹力的大小可以通过以下公式计算：F = qvBsinθ其中，F表示洛伦兹力的大小，q表示电荷的电荷量，v表示电荷的运动速度，B表示磁场的磁感应强度，θ表示电荷运动方向与磁场方向之间的夹角。
五、实际应用和意义磁场中电荷受力的原理在许多实际应用中起着重要作用。
例如，在电子枪中，电子在磁场中受到的力使其沿着特定的轨道加速运动，从而产生高速电子束；在磁共振成像中，磁场对人体中的原子核施加力，产生共振信号，实现图像的形成。
此外，研究磁场中电荷的受力现象也有助于我们更深入地理解电磁现象和粒子物理学的基本原理。
六、总结在磁场中，电荷会受到洛伦兹力的作用，力的方向与电荷的运动速度和磁场方向有关。
电荷在磁场中的运动轨迹呈螺旋状，洛伦兹力的大小与电荷量和磁场强度有关。
我们可以用数学公式描述磁场中电荷受力的情况。
磁场对电荷的作用
磁场对电荷的作用在我们的日常生活中，磁场似乎是一种神秘而又无处不在的力量。
从电动机的运转到指南针的指向，磁场都在发挥着关键的作用。
而其中一个重要的方面，就是磁场对电荷的作用。
要理解磁场对电荷的作用，首先得明确电荷是什么。
电荷是物质的一种基本属性，分为正电荷和负电荷。
就像磁铁有南北极一样，电荷也有正负之分。
而当电荷在磁场中运动时，就会受到磁场的力的作用。
这种力被称为洛伦兹力。
想象一下，一个电荷以一定的速度在磁场中穿梭，磁场就会对它施加一个垂直于电荷运动方向和磁场方向的力。
这就好比在湍急的河流中划船，水流（相当于磁场）会对船（相当于电荷）产生一个侧向的力。
洛伦兹力的大小取决于电荷的电荷量、运动速度以及磁场的强度。
电荷量越大，受到的力就越大；速度越快，力也越大；磁场越强，力同样会增大。
而且，洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。
伸出左手，让磁感线穿过掌心，四指指向电荷运动的方向，那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
磁场对电荷的作用在许多实际应用中都发挥着重要作用。
比如说，在电视机的显像管中，电子枪发射出的电子在磁场的作用下发生偏转，从而能够准确地打在屏幕的特定位置上，形成清晰的图像。
再来看质谱仪，这是一种用于分析物质成分的仪器。
在质谱仪中，带电粒子在磁场中运动时，由于不同粒子的质量和电荷量不同，它们受到的洛伦兹力也不同，从而导致运动轨迹的半径不同。
通过测量这些轨迹的半径，就可以确定粒子的质量和电荷量的比值，进而分析出物质的成分。
在科学研究中，磁场对电荷的作用也为我们探索微观世界提供了有力的工具。
例如，在粒子加速器中，带电粒子在强大的磁场作用下不断加速和偏转，从而达到极高的能量，帮助科学家研究物质的基本结构和相互作用。
然而，磁场对电荷的作用并非总是有益的。
在一些情况下，它可能会带来一些问题。
比如在输电线路中，电流中的电荷会受到地球磁场的作用，这可能导致输电线路产生振动和能量损耗。
为了更好地利用磁场对电荷的作用，科学家们一直在不断地进行研究和探索。
磁场与电荷的相互作用
磁场与电荷的相互作用磁场和电荷之间存在着一种神奇而又深奥的相互作用关系。
我们经常可以在生活中见到这种相互作用，比如用电磁炉加热食物、用电动机驱动机器等。
本文将从电场和磁场的产生、磁力和洛伦兹力等角度来探讨磁场与电荷的相互作用。
首先，我们需要知道电场和磁场是如何产生的。
当一个电荷受到力的作用时，它会产生电场。
电场是在空间中具有方向和大小的物理量，它决定了电荷所受的力的方向和大小。
而当电流通过导线或线圈时，会产生磁场。
磁场也是具有方向和大小的物理量，它决定了电荷在磁场中所受的力。
接下来，我们来探究磁场对电荷的作用。
当一个电荷在磁场中运动时，它会受到磁力的作用。
磁力的方向垂直于电荷的运动方向和磁场方向，并且符合右手定则。
这个定则可以简单地用右手握拳的姿势来表示：右手握拳，大拇指指向电荷运动的方向，食指指向磁场的方向，中指的方向就是磁力的方向。
一个常见的例子是把一个带电粒子通过螺旋管，会发现带电粒子因受到磁力的作用而偏离原来的轨道。
这是由于磁场对电荷的作用力所致。
此外，洛伦兹力也是研究磁场与电荷相互作用的重要概念。
洛伦兹力是指电荷在电场和磁场的共同作用下所受到的力。
当电荷同时存在于电场和磁场中时，洛伦兹力会使得电荷沿着一条曲线运动。
这也是粒子在磁场中偏转的原因。
洛伦兹力的大小与电荷的大小、电场强度以及磁感应强度等因素有关。
磁场与电荷的相互作用不仅在科学研究中有着重要的应用，而且在现实生活中也有着广泛的应用。
例如，电磁炉利用交变电流在产生磁场的线圈中产生感应电流，从而使炉面发热。
这种工作原理正是基于电荷在磁场中所受到的力的原理。
另外，电动机也是利用磁场与电荷的相互作用来实现转动的机械能转化装置。
电动机中，电流通过线圈产生磁场，与磁场交互作用的电荷受到力的作用，从而使得电动机转动。
这两个例子都是磁场与电荷相互作用的应用，展现了这一原理在日常生活中的重要性。
在现代科学研究中，磁场与电荷相互作用的深度和广度正在不断拓展。
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§8.2 磁场对运动电荷的作用（第1课时）预习案【考纲要求】1、洛伦兹力、洛伦兹力的方向 Ⅰ级2、洛伦兹力公式 Ⅱ级3、带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ级【知识梳理】一、洛伦兹力的方向和大小1.洛伦兹力：磁场对 的作用力． 2．洛伦兹力的方向(1)判断方法：左手定则⎩⎪⎨⎪⎧磁感线垂直穿过掌心四指指向正电荷运动的方向拇指指向正电荷所受洛伦兹力的方向(2)方向特点：f ⊥B ，f ⊥v .即f 垂直于 决定的平面．(注意：B 和v 不一定垂直)． 3．洛伦兹力的大小f ＝q v B sin_θ，θ为v 与B 的夹角，如图8－2－1所示． (1)v ∥B 时，θ＝0°或180°，洛伦兹力f ＝ . (2)v ⊥B 时，θ＝90°，洛伦兹力f ＝ (3)v ＝0时，洛伦兹力f ＝ 二、带电粒子在匀强磁场中的运动1.洛伦兹力的特点洛伦兹力不改变带电粒子速度的 ，或者说，洛伦兹力对带电粒子不做功． 2．粒子的运动性质(1)若v 0∥B ，则粒子不受洛伦兹力，在磁场中做 运动． (2)若v 0⊥B ，则带电粒子在匀强磁场中做匀速 运动 3．半径和周期公式(1)洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用．根据牛顿第二定律，其表达式为(2)半径公式 ，周期公式【典型例题】一、对洛伦兹力的理解（142页-洛伦兹力与电场力的比较） 例题1：(2012·广东高考)质量和电荷量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是( )A ．M 带负电，N 带正电B ．M 的速率小于N 的速率C ．洛伦兹力对M 、N 做正功D ．M 的运行时间大于N 的运行时间( )【针对训练1】如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸外偏转D ．向纸里偏转( )【针对训练2】如图8所示，一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v ，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时 A ．v 变大 B ．v 变小 C ．v 不变 D ．不能确定v 的变化 题型二：带电粒子在有界匀强磁场中的圆周运动①直线边界(进出磁场具有对称性，如下左图)②平行边界(存在临界条件，如上图)例题2：电子质量为m 、电荷量为q ，以速度v 0与x 轴成θ角射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后落在x 轴上的P 点，如图6所示，求：(1)OP 的长度；(2)电子从由O 点射入到落在P 点所需的时间t .（ ）【针对训练3】如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x 轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶3D ．1∶1【针对训练4】在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果．现设想在xOy 的纸面内存在如图所示的匀强磁场区域，在O 点到P 点区域的x 轴上方，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外，在x 轴下方，磁感应强度大小也为B ，方向垂直纸面向里，OP 两点距离为x 0.现在原点O 处以恒定速度v 0不断地向第一象限内发射氘核粒子． (1)设粒子以与x 轴成45°角从O 点射出，第一次与x 轴相交于A 点，第n 次与x 轴交于P 点，求氘核粒子的比荷qm(用已知量B 、x 0、v 0、n 表示)，并求OA 段粒子运动轨迹的弧长(用已知量x 0、v 0、n 表示)；(2)求粒子从O 点到A 点所经历时间t 1和从O 点到P 点所经历时间t (用已知量x 0、v 0、n 表示)．例题3．带电粒子的质量m ＝1.7×10－27 kg ，电荷量q ＝1.6×10－19 C ，以速度v ＝3.2×106 m/s 沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ＝0.17 T ，磁场的宽度l ＝10 cm ，如图所示． (1)求带电粒子离开磁场时的速度和偏转角；(2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及出磁场时偏离入射方向的距离．【针对训练5】如图一束电子（电量为e ）以速度V 0垂直射入磁感强度为B 、宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是300。
求：电子的质量和穿透磁场的时间。
§8.2 磁场对运动电荷的作用（第1课时）课堂案( ) 1.如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v 向左运动，则关于电子的运动轨迹和运动半径的判断正确的是A ．将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小B ．将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大C ．将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小D ．将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大( )2．垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点O 沿纸面向x 轴正方向飞出，其运动轨迹可能是图中的 A ．①② B ．③④ C ．②③ D ．①④( )3．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是A ．洛伦兹力对带电粒子做功B ．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C ．洛伦兹力的大小与速度无关D ．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 ( )4．(2012·北京)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值A ．与粒子电荷量成正比B ．与粒子速率成正比C ．与粒子质量成正比D ．与磁感应强度成正比( )5、如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q 的正离子，自a 点沿半圆轨道运动，当它运动到b 点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c 点，已知a 、b 、c 点在同一直线上，且ac ＝12ab ，电子电荷量为e ，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为 A.3q 2e B.q e C.2q 3e D.q 3e( )6、两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图8－2－14所示．粒子a 的运动轨迹半径为r 1，粒子b 的运动轨迹半径为r 2，且r 2＝2r 1，q 1、q 2分别是粒子a 、b 所带的电荷量，则A ．a 带负电、b 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1B ．a 带负电、b 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶2C ．a 带正电、b 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1D ．a 带正电、b 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶1（ ）7、【2013广东高考】如图，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P 上。
不计重力。
下列说法正确的有 A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近 （ ）8．(2012·江苏)如图8－2－25所示，MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界．一质量为m 、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场．若粒子速度为v 0，最远能落在边界上的A 点．下列说法正确的有( )A ．若粒子落在A 点的左侧，其速度一定小于v 0B ．若粒子落在A 点的右侧，其速度一定大于v 0C ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能小于v 0－qBd2mD ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能大于v 0＋qBd 2m（ ）9、正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a 垂直于磁场方向沿ab 射入容器中，其中一部分从c 孔射出，另一部分从d 孔射出。
容器处在真空中，则A .从两孔射出的电子速度之比为Vc:Vd=2:1B .从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为t c :t d =1:2C .从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为 a c :a d =2:1D . 从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为a c :a d =2:1（ ）10.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图8－2－24中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是A ．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B ．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C ．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D ．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大( )11、如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m ，带电量为q ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中．设小球电量不变，小球由静止下滑的过程中A ．小球加速度一直增大B ．小球速度一直增大，直到最后匀速C ．杆对小球的弹力一直减少D ．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变12、在磁场方向垂直纸面向外，磁感强度B=0.5T 的匀强磁场中，放置一个倾角为α=300的足够长度的光滑绝缘斜面，一个质量m=0.2g ，电荷量q=+5×10-4C 的小球从斜面顶端由静止释放，小球滑至某一位置时，要离开斜面。
（g=10m ∕s 2）试问： （1）小球带何种电荷？ （2）小球离开斜面时的瞬间速度多大？ （3）小球能沿斜面下滑多远？bc§8.2 磁场对运动电荷的作用（第2课时）预习案题型三：带电粒子在圆边界匀强磁场中的圆周运动圆形边界特点：(沿径向射入必沿径向射出，如图所示)( )例题1、(2012·安徽高考)如图8－2－9所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过Δt 时间从C 点射出磁场，OC 与OB 成60°角．现将带电粒子的速度变为v3，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为A.12Δt B ．2Δt C.13Δt D ．3Δt 【变式训练1】如图所示，一半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m ，电荷量为q 的正电荷(重力忽略不计)以速度v 沿正对着圆心O 的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角．磁场的磁感应强度大小为( )A.m v qR tan θ2B.m v qR cot θ2C.m v qR sin θ2D.m v qR cosθ2【变式训练2】（2013全国新课标I ）、如图，半径为 R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外。