高中物理洛伦兹力的知识点介绍.doc

合集下载

物理洛伦兹力知识点

物理洛伦兹力知识点

物理洛伦兹力知识点嘿,朋友们!今天咱来聊聊物理里超有意思的洛伦兹力呀!你说这洛伦兹力,就像是一个神秘又调皮的小精灵。

它呀,只在磁场里才会现身呢!当电荷在磁场中穿梭时,这个小精灵就会跑出来和电荷“玩耍”,给它施加一个力。

咱可以把磁场想象成一个巨大的游乐场,电荷就是在里面玩耍的小朋友。

而洛伦兹力呢,就是游乐场里的各种设施,会让小朋友的运动轨迹发生变化。

你想想看呀,要是没有这个洛伦兹力,电荷就会直直地跑过去,多没意思呀!但有了它,一切就变得有趣多啦。

电荷可能会被它带着转圈,或者改变方向。

那洛伦兹力到底有多大呢?这可就跟电荷的大小、速度以及磁场的强度有关系啦。

就好像小朋友在游乐场里玩不同的设施,受到的“乐趣”程度也不一样呢。

而且哦,洛伦兹力还有个很特别的地方,它永远和电荷的运动方向垂直。

这就好像有个小伙伴总是在你侧面推你,让你改变方向,但又不会让你停下来。

咱生活中也有很多类似洛伦兹力的现象呢!比如说,你有没有见过那种会拐弯的水流?水在流动的时候,要是遇到了磁场之类的影响,是不是就像电荷在磁场中一样会改变方向呀?学习洛伦兹力可不能马虎哦!这可是物理世界里的一个重要角色呢。

要是能把它搞清楚,那对我们理解很多物理现象都有很大的帮助。

你说,要是没有洛伦兹力,那这个世界会变成什么样呢?很多电器设备可能都没法正常工作啦,那多不方便呀!所以呀,我们得好好感谢这个神奇的洛伦兹力,是它让我们的世界变得更加丰富多彩。

洛伦兹力虽然有点复杂,但只要我们用心去学,就一定能掌握它。

就像攻克一个难关,只要我们有决心,有毅力,就一定能成功。

咱可不能被它吓倒,要勇敢地去探索,去发现它的奥秘呀!总之呢,洛伦兹力是个非常有趣又非常重要的物理概念,我们可得好好对待它,让它为我们打开更多物理世界的大门!。

高中物理洛伦兹力知识点

高中物理洛伦兹力知识点

高中物理洛伦兹力知识点1、洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用,它是安培力的微观本质。

安培力是洛伦兹力的宏观表现。

2、洛伦兹力的大小(1)当电荷速度方向垂直于磁场的方向时,磁场对运动电荷的作用力,等于电荷量、速率、磁感应强度三者的乘积,即F=qvB.(2)当电荷速度方向平行磁场方向时,洛伦兹力F=0。

(3)当电荷速度方向与磁场方向成θ角时,可以把速度分解为平行磁场方向和垂直磁场方向来处理,此时受洛伦兹力F=qvBsinθ。

3、洛伦兹力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断,洛伦兹力的方向也可用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场,让磁感线穿过手心,对于正电荷,四指指向电荷的运动方向,对于负电荷,四指的指向与电荷的运动方向相反,大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

由此可见洛伦兹力方向总是垂直速度方向和磁场方向,即垂直速度方向和磁场方向决定的平面。

4、洛伦兹力的特点因为洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力对运动电荷不做功。

它只改变运动电荷速度的方向,而不改变速度的大小。

5、洛伦兹力与电场力的比较(1)与带电粒子运动状态的关系带电粒子在电场中所受到的电场力的大小和方向,与其运动状态无关。

但洛伦兹力的大小和方向,则与带电粒子本身运动的速度紧密相关。

(2)决定大小的有关因素电荷在电场中所受到的电场力F=qE,与两个因素有关:本身电量的多少和电场的强弱。

运动电荷在磁场中所受的磁场力,与四个因素有关;本身电量的多少、运动速度v的大小、速度v的方向与磁感应强度B方向间的关系、磁场的磁感应强度B。

(3)方向的区别电荷所受电场力的方向,一定与电场方向在同一条直线上(正电荷同向,负电荷反向),但洛伦兹力的方向则与磁感应强度的方向垂直。

洛伦兹力知识点

洛伦兹力知识点

洛伦兹力知识点洛伦兹力是描述带电粒子在电磁场中受力的一种力。

它是由荷质比和磁感应强度决定的,具体表达为洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁感应强度之间的乘积有关。

洛伦兹力是电磁力的一种,它使带电粒子在磁场中发生偏转,从而产生一种力的效应。

洛伦兹力的产生是由于带电粒子在磁场中运动时受到了一种力的作用。

这种力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁感应强度有关。

当带电粒子在磁场中沿着磁感应线方向运动时,洛伦兹力的方向垂直于带电粒子运动的速度方向和磁感应线方向,且方向遵循右手定则。

在电磁场中,洛伦兹力的大小可以通过洛伦兹力公式进行计算。

洛伦兹力公式为:F = q(v × B),其中F表示洛伦兹力的大小,q表示带电粒子的电荷量,v表示带电粒子的速度,B表示磁感应强度。

根据洛伦兹力公式,可以看出洛伦兹力与带电粒子的电荷量成正比,与带电粒子的速度和磁感应强度的乘积成正比。

洛伦兹力的作用可以在许多物理现象中观察到。

例如,在粒子加速器中,带电粒子在强磁场中偏转,从而使其沿着特定轨道运动。

此外,在电磁铁中,电流通过线圈时,电流中的带电粒子会受到洛伦兹力的作用,从而产生磁场。

洛伦兹力还可以解释一些自然现象。

例如,地球的磁场对太阳风中的带电粒子起到了屏蔽作用,使它们在进入地球大气层之前发生偏转。

这种偏转现象被称为极光。

此外,洛伦兹力还可以解释一些电磁感应现象,如电动机和发电机的原理。

洛伦兹力的研究对于理解电磁现象和开发电磁技术具有重要意义。

在现代科学和技术中,洛伦兹力被广泛应用于物理学、工程学和医学等领域。

例如,在核磁共振成像(MRI)中,利用洛伦兹力原理可以对人体内部的结构和组织进行成像。

此外,在电子学中,洛伦兹力被用于设计和制造各种电子器件,如电子管和半导体器件。

洛伦兹力是描述带电粒子在电磁场中受力的一种力。

它的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁感应强度有关。

洛伦兹力的研究对于理解电磁现象和应用电磁技术具有重要意义。

高考物理洛伦兹力知识点

高考物理洛伦兹力知识点

高考物理洛伦兹力知识点洛仑兹力,也称为洛伦兹力,是物理学中一个重要的概念,用来描述带电粒子在磁场中受到的力。

在高考中,同学们需要了解和掌握洛仑兹力的相关知识点,以便顺利应对物理考试。

一、带电粒子与磁场的相互作用洛仑兹力是由带电粒子与磁场的相互作用而产生的力。

当带电粒子在磁场中运动时,由于磁场的存在,会受到力的作用。

这个力的方向与带电粒子的速度和磁场的方向有关。

二、洛仑兹力的公式根据洛仑兹力的定义,可以得到洛仑兹力的公式为:F = qvBsinθ其中,F表示洛仑兹力的大小,q为带电粒子的电荷量,v为带电粒子的速度,B为磁场的磁感应强度,θ为带电粒子的速度与磁场方向之间的夹角。

三、洛仑兹力的方向根据洛仑兹力的公式,可以得知洛仑兹力的方向与带电粒子的速度、磁场方向以及电荷的正负有关。

当带电粒子是正电荷时,洛仑兹力与速度方向垂直;当带电粒子是负电荷时,洛仑兹力与速度方向相反。

磁场方向则决定了洛仑兹力的方向是向外还是向内。

四、洛仑兹力的应用洛仑兹力在物理学中有着广泛的应用。

最常见的应用就是电子在磁场中运动的情况。

在电子加速器中,通过产生磁场使电子受到洛仑兹力的作用,从而使电子在磁场中绕着一定的轨道运动。

此外,洛仑兹力还广泛应用于磁力传感器、涡流测量、质谱仪等领域。

它的应用不仅仅局限于理论研究,还涉及到实际的工程应用。

五、洛仑兹力的实验验证为了验证洛仑兹力的存在和性质,科学家们进行了一系列的实验。

其中最著名的实验之一就是荷兰物理学家洛伦兹的实验。

他利用一个圆柱形空心发电机,通过改变磁场的磁感应强度和方向,观察带电粒子在磁场中的运动情况,并测量洛仑兹力的大小。

通过实验的结果,洛伦兹验证了洛仑兹力与带电粒子速度、磁场强度和方向之间的关系,为洛仑兹力的理论奠定了坚实的实验基础。

六、洛伦兹力与电场力的比较在高考物理中,同学们也需要了解洛伦兹力与电场力的区别。

洛伦兹力是由带电粒子在磁场中受到的力,而电场力则是由带电粒子在电场中受到的力。

《洛伦兹力》 知识清单

《洛伦兹力》 知识清单

《洛伦兹力》知识清单一、什么是洛伦兹力洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。

当电荷在磁场中运动时,磁场会对电荷施加一种力的作用,这个力就被称为洛伦兹力。

它的发现对于理解电磁现象和现代物理学的发展具有极其重要的意义。

二、洛伦兹力的表达式洛伦兹力的表达式为:F =qvBsinθ其中,F 表示洛伦兹力,q 表示电荷的电荷量,v 表示电荷的速度,B 表示磁感应强度,θ 表示电荷速度方向与磁感应强度方向的夹角。

需要注意的是,当θ = 0°或 180°时,sinθ = 0,洛伦兹力为零,这意味着电荷沿着磁场方向或反方向运动时不受洛伦兹力。

三、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。

伸开左手,让磁感线穿过掌心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向),大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动的速度方向和磁场方向所确定的平面。

四、洛伦兹力的特点1、洛伦兹力永不做功因为洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,所以它在任何情况下都不会对电荷做功。

它只是改变电荷的运动方向,而不改变电荷的速度大小。

2、洛伦兹力与电荷的运动状态有关电荷的速度大小、方向以及磁场的强弱和方向都会影响洛伦兹力的大小和方向。

3、洛伦兹力只作用在运动电荷上静止的电荷在磁场中不会受到洛伦兹力的作用。

五、洛伦兹力与安培力的关系安培力是磁场对通电导线的作用力,而导线中的电流实际上是由大量自由电子定向移动形成的。

从微观角度来看,安培力是洛伦兹力的宏观表现。

可以通过对一段导线中自由电子所受洛伦兹力的分析,推导出安培力的表达式。

六、洛伦兹力的应用1、质谱仪质谱仪是利用电场和磁场来分析带电粒子质量和比荷的仪器。

带电粒子先经过加速电场加速,获得一定的速度,然后进入磁场中做圆周运动。

根据粒子在磁场中运动的半径和所加磁场的强度,可以计算出粒子的比荷或质量。

2、回旋加速器回旋加速器通过电场对带电粒子进行加速,然后利用磁场使粒子做圆周运动,多次经过电场加速,最终使粒子获得较高的能量。

《洛伦兹力的应用》 知识清单

《洛伦兹力的应用》 知识清单

《洛伦兹力的应用》知识清单一、洛伦兹力的基本概念洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。

当电荷以速度 v 在磁感应强度为 B 的磁场中运动时,洛伦兹力的大小为 F =qvBsinθ,其中q 是电荷的电量,θ 是速度方向与磁场方向的夹角。

洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向和磁场方向垂直,可用左手定则来判断:伸开左手,让磁感线穿过掌心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向),大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

二、洛伦兹力的特点1、洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,因此洛伦兹力永远不做功。

它只会改变电荷的运动方向,而不会改变电荷的速度大小。

2、洛伦兹力的大小与电荷的速度、磁场的强度以及速度与磁场方向的夹角有关。

当电荷的速度方向与磁场方向平行时,洛伦兹力为零;当电荷的速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大。

三、洛伦兹力在现代科技中的应用1、质谱仪质谱仪是一种用于测量带电粒子质量和分析同位素的重要仪器。

其基本原理是利用电场加速带电粒子,然后让它们进入磁场,在洛伦兹力的作用下发生偏转。

不同质量的粒子偏转半径不同,从而可以根据偏转半径来确定粒子的质量。

在质谱仪中,带电粒子首先经过加速电场加速,获得一定的速度。

然后进入磁场,受到洛伦兹力的作用做圆周运动。

根据圆周运动的规律和洛伦兹力的公式,可以得到粒子的质量 m 与偏转半径 r、磁场强度 B、加速电压 U 之间的关系:m = qB²r²/ 2U 。

通过测量偏转半径和已知的磁场强度、加速电压,就可以计算出粒子的质量。

质谱仪在化学分析、地质勘探、医学检测等领域都有广泛的应用。

例如,它可以用于检测环境中的污染物、分析药物成分、确定矿石中的元素组成等。

2、回旋加速器回旋加速器是一种利用磁场和电场使带电粒子不断加速的装置。

它的核心部分是两个半圆形的金属盒,中间存在交变电场,外部有匀强磁场。

带电粒子在磁场中做圆周运动,其周期与速度和半径无关,只与粒子的比荷和磁场强度有关。

高中物理:洛伦兹力

高中物理:洛伦兹力

高中物理:洛伦兹力
1.洛伦兹力的特点
(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面,所以洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即洛伦兹力永不做功.
(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.
(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时,要注意将四指指向电荷运动的反方向.
2.洛伦兹力与安培力的联系及区别
(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现,二者是相同性质的力.
(2)安培力可以做功,而洛伦兹力对运动电荷不做功.
例1图7中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是()
图7
A.向上B.向下
C.向左D.向右
①大小相同的电流;②向外运动.
答案B
解析根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加,可得O点处的磁场向左,再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下.
第1页共1页。

洛仑磁力知识点总结

洛仑磁力知识点总结

洛仑磁力知识点总结在日常生活中,我们能够感受洛尔兹力的作用。

例如,当我们使用磁铁吸引铁屑时,就能够感受到铁屑受到磁场的作用。

当电流通过一个导线时,附近的铁屑会被吸引到导线附近,这是由于洛伦茨力的作用。

洛伦兹力也是太阳耀斑和行星磁层加热的重要机制。

此外,洛伦兹力还在研究原子、核物理、半导体器件等方面有重要的应用。

洛伦茨力的具体公式为:F = q(E + v × B)其中, F 为洛伦茨力, q 为电荷量, E 为电场, v 为电荷运动的速度, B 为磁场。

根据这个公式,我们可以得出以下几点关于洛伦兹力的知识点:1. 电荷在电场中的受力电荷在电场中会受到电场力的作用,其大小与电荷量和电场强度有关。

根据洛伦茨力的公式,电荷在电场中受到力的大小为 F = qE。

这个力会使电荷发生加速度,从而产生运动。

2. 电荷在磁场中的受力当电荷运动时,它会在磁场中受到力的作用。

洛伦茨力的公式告诉我们,电荷在磁场中受到的力的大小与电荷量、运动速度和磁场强度有关。

这个力会使电荷在磁场中发生转向,或者产生受力运动。

3. 洛伦茨力对导体的影响当电流通过导体时,导体中的自由电子会受到洛伦茨力的影响。

这个力会使电子受到一个向导体的一侧偏移的力,从而导致导体内部的电子产生偏移,形成感应电场和感应电流。

洛伦兹力不仅在电磁学中有着重要应用,在物理学、工程学、生物学等领域也有着广泛的应用。

了解洛伦兹力的原理和公式,对于探索自然界规律、发展新型电子器件、解决重大技术问题等都具有重要意义。

因此,深入学习和了解洛伦兹力是非常有必要的。

补充一些洛伦兹力的其他重要知识点:1. 洛伦茨力对磁场的影响当电荷运动时,会在其周围产生磁场,并且会受到磁场的力的作用。

这个力会使电荷在磁场中发生转向,或者产生受力运动。

这个现象被称为洛伦茨力。

2. 洛伦茨力对电子运动的影响当自由电子在导体中运动时,会受到洛伦茨力的作用。

这个力会使电子在导体内部产生偏移,从而导致导体内部的电子产生感应电场和感应电流。

鲁科版高中物理选修3-1第3节洛伦兹力的应用

鲁科版高中物理选修3-1第3节洛伦兹力的应用

高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第3节洛伦兹力的应用1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,轨道半径与粒子的运动速度成正比,与粒子质量成正比,与电荷量和磁感应强度成反比,即r =m v Bq。

2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,运动周期与质量成正比,与电荷量和磁感应强度成反比,与轨道半径和运动速率无关,即T =2πmBq 。

3.回旋加速器的电场周期和粒子运动周期相同。

4.质谱仪把比荷不相等的粒子分开,并按比荷顺序的大小排列,故称之为“质谱”。

带电粒子在磁场中的运动 [自学教材]1.洛伦兹力不对粒子做功洛伦兹力它不改变粒子的速度大小,只改变粒子的运动方向。

2.实验探究(1)实验装置:洛伦兹力演示仪,如图6-3-1所示。

(2)实验原理:玻璃泡内的电子枪(即阴极)发射出阴极射线,使泡内的低压汞蒸气发出辉光,这样就可显示出电子的轨迹。

(3)实验现象:①当没有磁场作用时,电子的运动轨迹是直线。

图6-3-1②当电子垂直射入磁场时,电子的运动轨迹是曲线。

③当电子斜射入磁场时,电子的运动轨迹是螺旋线。

3.带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动(1)运动性质:匀速圆周运动。

(2)向心力:由洛伦兹力提供。

(3)半径:r=m v/Bq。

(4)周期:T=2πm/Bq,由周期公式可知带电粒子的运动周期与粒子的质量成正比,与电荷量和磁感应强度成反比,而与运动半径和运动速率无关。

[重点诠释]解决匀速圆周运动问题的基本思路(1)圆心的确定:带电粒子进入一个有界磁场后的轨迹是一段圆弧,如何确定圆心是解决此类问题的前提,也是解题的关键。

一个最基本的思路是:圆心一定在与速度方向垂直的直线上,举例如下:①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(如图6-3-2所示,图中P为入射点,M为出射点)。

图6-3-2②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,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图6-3-3所示,P为入射点,M为出射点)。

洛伦兹力知识点总结高三

洛伦兹力知识点总结高三

洛伦兹力知识点总结高三洛伦兹力知识点总结洛伦兹力是在电磁场中带电粒子所受的力,是基础的电磁学概念之一。

在高三物理学习中,学生需要对洛伦兹力有深入的理解。

本文将对洛伦兹力的知识点进行总结。

以下将从洛伦兹力的定义、计算公式、作用规律以及应用领域等方面进行论述。

一、洛伦兹力的定义洛伦兹力是指带电粒子在电磁场中所受到的力。

它是由磁场和电场相互作用而产生的,可以用公式F = q(E + v × B)来表示,其中F表示洛伦兹力,q表示带电粒子的电荷量,E表示电场强度,v表示带电粒子的速度,B表示磁感应强度。

二、洛伦兹力的计算公式当带电粒子同时存在于电场和磁场中时,洛伦兹力的计算公式为F = q(E + v × B)。

其中E为带电粒子所处位置的电场强度,v为带电粒子的速度,B为磁感应强度,×表示叉乘运算。

三、洛伦兹力的作用规律1.洛伦兹力与电场强度和电荷量成正比。

当电场强度增加或电荷量增加时,洛伦兹力也会增大。

2.洛伦兹力与磁感应强度和带电粒子的速度成正比。

当磁感应强度或带电粒子的速度增加时,洛伦兹力也会增大。

3.洛伦兹力的方向遵循右手定则。

即将右手的拇指指向带电粒子的速度方向,食指指向磁场方向,中指所指方向即为洛伦兹力的方向。

四、洛伦兹力的应用领域1.粒子加速器:洛伦兹力的作用可用于粒子加速器中,通过控制磁场和电场的强度,可以使带电粒子在加速器中获得高速。

2.Hall效应:Hall效应是指当导体中存在电流时,垂直于电流方向和磁场方向的洛伦兹力将电子集中在一侧,形成电势差,从而产生电场。

3.磁谱仪:磁谱仪是用于分析和测量物质中带电粒子的质量和电荷比的仪器。

通过洛伦兹力的作用,可以将带电粒子进行分离和测量。

4.磁悬浮列车:磁悬浮列车是利用磁场产生的洛伦兹力来实现悬浮和推动的一种交通工具。

通过控制磁场的强度和方向,可以使列车脱离轨道悬浮并前进。

总结:洛伦兹力是在电磁场中带电粒子所受的力。

(高中物理)洛伦兹力做功的特点及其冲量的综合应用

(高中物理)洛伦兹力做功的特点及其冲量的综合应用

高中物理洛伦兹力做功的特点及其冲量的综合应用一、洛伦兹力做功的特点洛伦兹力每时每刻都与速度方向垂直,所以洛伦兹力对带电粒子不做功,它只起到改变带粒子运动方向的作用,不改变粒子的速率,也不改变粒子的动能。

二、洛伦兹力的冲量如图1,一带电粒子电量为q ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,速度为v 。

某时刻v 与x 轴的夹角为θ,那么它受到的洛伦兹力F 与y 轴的夹角也为θ。

分别将v 、F 正交分解,可知:在时间t 内F 沿x 轴方向的冲量为:同理,F 在y 轴方向的冲量为:三、应用例1. 如图2所示,在竖直绝缘的平台上,一个带正电的小球以水平速度v 0抛出,v 0方向与垂直纸面向里的磁场方向垂直,小球飞离平台后落在地板上,设着地速度的水平分量为v x 1,竖直分量为v y 1。

假设磁场减弱,其它条件不变,小球着地速度的水平分量为v x 2,竖直分量为v y 2。

那么:〔〕A. v v y y 12>B. v v y y 12<C. v v x x 12>D. v v x x 12<分析:设平台高为h ,因为洛伦兹力在x 方向分量向右,由洛伦兹力在x 方向的冲量及动量定理得:可知,h 一定,而B B 12>,那么v v x x 12>,故C 正确。

又由于洛伦兹力总不做功,两种情况下小球都只有重力做功且做功均为mgh ,由动能定理可知小球落地速率相等,即v v 12=再由v v v v v v v v y x y x y y 12121222222212=-=-<及得,B 正确。

故此题的正确答案为BC 。

例2.如图3所示,A A 12和是两块面积很大,互相平行又相距较近的带电金属板,相距为d ,两板间的电势差为U 。

同时,在这两板间还有垂直纸面向外的匀强磁场。

一束电子通过左侧带负电的板A 1上的小孔,沿垂直于金属板的方向射入磁场,为使该电子束不碰到右侧带正电的板A 2,问所加磁场的磁感应强度至少要多大?电子的重力以及从小孔射入时的初速度均可不计。

高中物理选择性必修二 第一章第三节 洛伦兹力

高中物理选择性必修二 第一章第三节 洛伦兹力

(2)特点:洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都 垂直,洛伦兹力 只改变带电粒子的速度的 方向 ,不改变速度的 大小 ,对电荷不做功(选 填“做功”或“不做功”).
二、洛伦兹力的大小 1.洛伦兹力公式的推导:设有一段长为L的通电直导线 (如图1),横截面积为S,单位体积内含有的自由电荷 数为n,每个自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的 平均速度为v,垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中.
D.a是带正电离子及带负电离子的共同运动轨迹
图9
1234
解析 带正电的离子在垂直纸面向里的磁场中向 右运动,根据左手定则可知,离子受到的洛伦兹 力的方向向上,所以带正电的离子的运动轨迹为 a,故A符合题意,B不符合题意. 带负电的离子在垂直纸面向里的磁场中向右运动,根据左手定则可知, 离子受到的洛伦兹力的方向向下,所以带负电的离子的运动轨迹为b, 故C不符合题意. 根据A、C的分析可知,带正电离子及带负电离子的运动轨迹不相同,故 D不符合题意.
1234
4.(带电体在磁场中的运动)(多选)如图10所示,一个质量为0.1 g、电荷
量为5×10-4 C的小滑块(可视为质点),放在倾角为α=30°的光滑绝缘斜
面顶端(斜面足够长),斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直
纸面向里,小滑块由静止开始沿斜面下滑,小滑块运动一段距离l后离
开斜面,g取10 m/s2,则
例1 试判断下列图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向, 其中垂直于纸面指向纸里的是

解析 根据左手定则可以判断,选项A中的带电粒子所受的洛伦兹力方 向向下; 选项B中的带电粒子所受的洛伦兹力方向向上; 选项C中的带电粒子所受的洛伦兹力方向垂直纸面指向纸外; 选项D中的带电粒子所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里,D正确.

高中物理最基础考点考点洛伦兹力新人教选修

高中物理最基础考点考点洛伦兹力新人教选修

考点28 洛伦兹力洛伦兹力(选修3-1第三章:磁场的第五节运动电荷在磁场中受到的力)★★★○○○○洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力.1、方向:(1)判定方法:用左手定则;其内容是:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面(注意:洛伦兹力不做功).2、大小:F=qvBsinθ:(其中θ为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角)(1)v∥B时,洛伦兹力F=0.(θ=0°或180°)(2)v⊥B时,洛伦兹力F=qvB.(θ=90°)(3)v=0时,洛伦兹力F=0.1、洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面.(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用,即当电荷的运动方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力的作用.(4)用左手可以判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷.(5)洛伦兹力一定不做功.总结: 洛伦兹力对运动电荷(或带电体)不做功,不改变速度的大小,但它可改变运动电荷(或带电体)速度的方向,影响带电体所受其他力的大小,影响带电体的运动时间等.2、洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力性质磁场对在其中运动的电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v≠0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F=qvB(v⊥B)F=qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B,F⊥v,与电荷电性无关正电荷受力与电场方向相同,负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功,也可能不做功力为零时场的情况F为零,B不一定为零F为零,E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向,不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向例:下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是( )A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用,该点的磁感应强度必为零B.电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直C.电子由于受到垂直于它的磁场作用而偏转,这是洛伦兹力对电子做功的结果D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力【答案】D1、关于电荷所受电场力和洛伦兹力,下列说法中正确的是( )A. 电荷在电场中一定受电场力作用B. 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用C. 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D. 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【答案】A【精细解读】电荷在电场中一定受电场力作用,而正电荷受力方向才与电场方向一致,选项A正确,C错误;只有运动电荷在磁场中才可能受洛伦兹力,而洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直,选项B、D错误.故选A.2、如图所示,在电子射线管上方平行放置一通电长直导线,则电子射线将A. 向上偏B. 向下偏C. 向纸内偏D. 向纸外偏【答案】A【精细解读】长直导线中电流方向自右向左,根据安培右手定则可知,导线下方磁场方向指向纸外,根据左手定则,电子射线的等效电路的方向向左,所以受到的洛伦兹力的方向向上,则电子射线将向上偏,故A正确,BCD错误。

高中物理核心考点精讲:洛伦兹力在现代科技中的应用

高中物理核心考点精讲:洛伦兹力在现代科技中的应用

高中物理核心考点精讲:洛伦兹力在现代科技中的应用(附例题解析)一、分析方法:分析设及电、磁场有关的现代科技的实际问题,首先应通过分析将其提炼成纯粹的物理问题,然后用解决物理问题的方法进行分析。

这里较多的是用分析力学问题的方法,对于带电粒子在磁场中的运动,还应特别注意运用几何知识寻找关系。

二、典型应用:1.速度选择器(1)基本构造图:(2)工作原理:正交的匀强电场与匀强磁场组成速度选择器,带电粒子必须以唯一确定的速度(包括大小、方向)进入才能匀速通过速度选择器,否则将发生偏转,这个速度的大小可由洛伦兹力和电场力的平衡求得, qvB=qE,所以v B E,在图中,速度方向必须向右。

(3)相关规律:① v B,这个结论与粒子带何种电荷及所带电荷的多少没有关系。

②若速度小于这一速度,电场力将大于洛伦兹力,带电粒子向电场力方向偏转,电场力做正功,动能将增大,洛伦兹力也将增大,粒子的轨迹既不是抛物线,也不是圆,而是一条复杂的曲线;若大于这一速度,将向洛伦兹力方向偏转,电场力将做负功,动能将减小,洛伦兹力也将减小,轨迹也是一条复杂的曲线。

即:当 v < B时,电场力大,粒子向电场力方向偏,电场力做正功,动能增加。

当 v> B时,洛伦兹力大,粒子向磁场力方向偏,电场力做负功,动能减少。

(4)例题精讲:【典例 1】如图所示, M、N为一对水平放置的平行金属板,一带电粒子以平行于金属板方向的速度 v穿过平行金属板.若在两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,可使带电粒子的运动不发生偏转.若不计粒子所受的重力,则以下叙述正确的是 ( )A、若改变带电粒子的电性,即使它以同样速度 v 射入该区域,其运动方向也一定会发生偏转B、带电粒子无论带上何种电荷,只要以同样的速度 v 入射,都不会发生偏转C、若带电粒子的入射速度 v′>v,它将做匀变速曲线运动D、若带电粒子的入射速度 v′<v,它将一定向下偏转2.质谱仪(1)基本构造:如图所示,由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成。

高中物理洛伦兹力

高中物理洛伦兹力

高中物理洛伦兹力洛伦兹力,这个词一听就让人头大吧?别急,我们慢慢来,跟着我一起走进这个物理小世界。

咱们得知道,洛伦兹力是个啥东西,它是描述带电粒子在电场和磁场中运动时受到的力。

你可以把它想象成是电磁场对粒子发出的“手臂”,用力抓住这些电荷,让它们改变运动轨迹。

光听名字也许觉得高深,但其实它跟你我日常生活中的很多东西都息息相关。

比如你拿手机时,手机的电磁场会影响到电荷的运动,或者说是手机内部的电流——这个时候,洛伦兹力就在起作用。

难以想象吧?但就是这么神奇,它悄悄地操控了很多你看不见摸不着的事物。

那么这个“力”究竟是怎么回事呢?说白了,就是一种磁场和电场的组合力量。

电场和磁场,咱们可能都不陌生。

电场是带电物体产生的,磁场呢,一般是由电流或者磁铁产生的。

洛伦兹力告诉我们,当一个带电粒子进入到这两种场的时候,会遭遇到一股力。

这股力既不完全是电场的,也不完全是磁场的,而是这两者共同作用的结果。

你可以这么理解,当电场和磁场联手时,它们就能操控粒子,改变它的速度,或者说是方向。

这种力量的感觉就像是两只大手在把控你的运动轨迹,你跑得再快,也没法逃脱它们的掌控。

我知道你可能会想:这不就是“电磁力”吗?电磁力是指电场和磁场对带电粒子总的作用力,而洛伦兹力就是它的具体表现。

想象一下,电磁力是大框架,而洛伦兹力是里面的细节。

它是具体到粒子的层面,直接影响粒子的运动状态的。

咱们再说得简单点,假如你是一个带电的小粒子,像一个迷你小电流,当你进入到一个磁场中,你的运动轨迹就会发生弯曲,完全不是你想要的那样走。

你本来以为自己会沿着笔直的路走,可是没办法,磁场给你来了一记“侧击”,让你改变方向,这就是洛伦兹力的魔力。

这种力的大小其实是由几个因素决定的。

首先是粒子的电量。

电量越大,受到的力越强。

想象一下,你有个同学特别爱使劲推别人,那肯定给人带来的影响也更大,洛伦兹力也是这个道理。

粒子的速度也很关键。

速度越快,力越大。

所以说,电荷跑得越快,磁场的影响越明显。

高中物理选择性必修二洛伦兹力的应用

高中物理选择性必修二洛伦兹力的应用
感应强度的大小可通过电源频率等于氦核做圆周运动的频率确定。
氦核在匀强磁场中做匀速圆周运动,有
mv 2
qvB
r

mv
r
qB
粒子的运动周期
2r 2m
T

v
qB
氦核粒子在匀强磁场中做匀速圆周运
动的频率
1
f

又因

回旋加速器获得的最大动能与哪些因素有关?
T
2mf
B
q
1
Ek mv 2
2
量的。设为x,则:x 2r ,由此可知粒子的比荷及
粒子的质量:
q 8U 1
2 2
m B x
粒子的比荷与偏转距
离x的平方成反比。
则不同比荷的粒子会
被分开按比荷顺序的
大小排列,形成“质
谱”。我们称这仪器
为“质谱仪”
2
qB 2
m
x
8U
利用质谱仪,还可以准
确的知道粒子的质量。
利用质谱仪,科学家们发现了同种元素不同原子质
r
2mEk
2mf
上述例题中氦核在第n次加速后进入D形盒的回旋半径第n+1次加速后
进入另一D形盒的回旋半径之比是多少?
解 由动能定理:
1
2

mvn nqU
第n次加速获得的动能: 2
1
2
第n+1次加速获得的动能: mvn 1 (n 1)qU
2
2
v
由: qvB m

r
mv n
rn
内的时间就越少。
回旋加速器对粒子速度的加速有限度吗
随着人们对带电粒子所获能量要求的提高,回旋加速器
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高中物理洛伦兹力的知识点介绍
洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。

洛伦兹力f的大小等于Bvq,其的特点就是与速度的大小相关,这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。

我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。

洛伦兹力的大小
⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力,以便于和安培力区分。

⒉磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力,这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。

⒊当时电荷沿着(或逆着)磁感线方向运行时,洛伦兹力为零。

⒋当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,洛伦兹力的大小f=Bvqsinθ;
洛伦兹力的方向
⒈用左手定则来判断:让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动方向的反方向),大拇指指向就是洛伦兹力的方向。

⒉无论v与B是否垂直,洛伦兹力总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。

洛伦兹力的特点
洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,故洛伦兹力永远不会对v有积分,即洛伦兹力永不做功。

安培力和洛伦兹力的关系
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,安培力是磁场对通电导线的作用力,两者的研究对象是不同的。

安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。

对洛伦兹力和安培力的联系与区别,可从以下几个方面理解:
1.安培力大小为F=ILB,洛伦兹力大小为F=qvB。

安培力和洛伦兹力表达式虽然不同,但可互相推导,相互印证。

2.洛伦兹力是微观形式,安培力是宏观表现。

洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。

3.尽管安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现,但也不能认为定培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和,一般只有当导体静止时才能这样认为。

4.洛伦兹力不做功,安培力可以做功。

安培力与洛伦兹力的方向判定
尽管洛伦兹力和安培力的方向都由左手定则判定,但它们又是有区别的。

安培力方向判定的左手定则中,四指指向电流方向;而洛伦兹力方向判定的左手定则却是,四指指向正电荷的运动方向,负电荷受力与
正电荷方向相反。

相关文档
最新文档