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云南成人高考高起點物理考點:電荷在磁場中所受的力

發布人:云南成人高考    發布時間:2021-01-26 15:10:40

云南成人高考高起點物理考點:電荷在磁場中所受的力

安培力

(1)安培力大小F=BIL.式中F、B、I要兩兩垂直,L是有效長度.若載流導體是彎曲導線,且導線所在平面與磁感強度方向垂直,則L指彎曲導線中始端指向末端的直線長度.

(2)安培力的方向由左手定則判定.

(3)安培力做功與路徑有關,繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負,也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零.

洛倫茲力

(1)洛倫茲力的大小f=qvB,條件:v⊥B.當v∥B時,f=0.

(2)洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.

(3)洛倫茲力與安培力的關系:洛倫茲力是安培力的微觀實質,安培力是洛倫茲力的宏觀表現.所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定.

(4)在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用.

帶電粒子在磁場中的運動規律

在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子、質子、α粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計),

(1)若帶電粒子的速度方向與磁場方向平行(相同或相反),帶電粒子以入射速度v做勻速直線運動.

(2)若帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直,帶電粒子在垂直于磁感線的平面內,以入射速率v做勻速圓周運動.①軌道半徑公式:r=mv/qB②周期公式:T=2πm/qB

帶電粒子在復合場中運動

(1)帶電粒子在復合場中做直線運動

①帶電粒子所受合外力為零時,做勻速直線運動,處理這類問題,應根據受力平衡列方程求解.

②帶電粒子所受合外力恒定,且與初速度在一條直線上,粒子將作勻變速直線運動,處理這類問題,根據洛倫茲力不做功的特點,選用牛頓第二定律、動量定理、動能定理、能量守恒等規律列方程求解.

(2)帶電粒子在復合場中做曲線運動

①當帶電粒子在所受的重力與電場力等值反向時,洛倫茲力提供向心力時,帶電粒子在垂直于磁場的平面內做勻速圓周運動.處理這類問題,往往同時應用牛頓第二定律、動能定理列方程求解.

②當帶電粒子所受的合外力是變力,與初速度方向不在同一直線上時,粒子做非勻變速曲線運動,這時粒子的運動軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,一般處理這類問題,選用動能定理或能量守恒列方程求解.

③由于帶電粒子在復合場中受力情況復雜運動情況多變,往往出現臨界問題,這時應以題目中“最大”、“最高” “至少”等詞語為突破口,挖掘隱含條件,根據臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯立求解.

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