20xx粤教版高中物理选修3-1第3章第5节研究洛仑兹力内容摘要:

方为地球北极 ),在地球磁场的作用下,它将( ) 图 3- 5- 4 • A.向东偏转 B.向南偏转 • C.向西偏转 D.向北偏转 • 【 答案 】 A [地球表面地磁场方向由南向北,带正电的粒子自赤道上空下落过程所受洛伦兹力可由左手定则判知向东,故 A正确. ] • 1.公式导出 • 如图 3- 5- 5所示,直导线长 L,电流为 I,导线中运动电荷数为 n,截面积为 S,电荷的电荷量为 q,运动速度为 v,则安培力 F= BIL=nf •洛伦兹力的大小 图 3- 5- 5 所以洛伦兹力 f =Fn=BILn 因为 I = NqS v ( N 为单位体积的电荷数 ) 所以 f =NqS v LBn=NS Lnq v B ,式中 n = NS L ,故 f = q v B . • 2.大小特点 • (1)只有运动电荷受洛伦兹力,静止电荷不受洛伦兹力. • (2)电荷垂直磁场运动时,洛伦兹力最大,平行磁场运动时不受洛伦兹力. • 可见:电荷在磁场中是否受洛伦兹力与电荷的运动情况有关. • (3)洛伦兹力可以是恒力 (大小、方向均不变 ),也可以是变力,有三种变化方式: • ① 只有大小变化. • ② 只有方向变化. • ③ 大小、方向同时变化. • 出现以上各种情况均与运动电荷的速度变化情况相对应. • ④ 带电粒子垂直匀强磁场方向做匀速直线运动时,洛伦兹力就是恒力. • 3.洛伦兹力和电场力的比较 项目 对应力 洛伦兹力 F 电场力 F 大小 F= qvB(v⊥ B) F= qE 与速度关系 v= 0或 v∥ B, F=0 与速度的有无、方向均无关 力方向与场方向的关系 一定是 F⊥ B,F⊥ v,与电荷电性有关 正电荷与电场方向相同,负电荷与电场方向相反 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 F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。
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