第2讲　磁场对运动电荷的作用

一、洛伦兹力的大小和方向

1．定义：磁场对运动电荷的作用力．

2．大小

(1)v∥B时，f＝0；

(2)v⊥B时，f＝qvB；

(3)v与B的夹角为θ时，f＝qvBsin θ.

3．方向

(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向；

(2)方向特点：f⊥B，f⊥v.即f垂直于B、v决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角)

4．做功：洛伦兹力不做功．

自测1　带电荷量为＋q的不同粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是(　　)

A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同

B．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则其所受洛伦兹力的大小、方向均不变

C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变

答案　B

二、带电粒子在匀强磁场中的运动

1．若v∥B，带电粒子以入射速度v做匀速直线运动．

2．若v⊥B时，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做匀速圆周运动．

3．基本公式

(1)向心力公式：qvB＝m；

(2)轨道半径公式：r＝；

(3)周期公式：T＝.

注意：带电粒子在匀强磁场中运动的周期与速率无关．

自测2　(2018·广东省潮州市下学期综合测试)在探究射线性质的过程中，让质量为m1、带电荷量为2e的α粒子和质量为m2、带电荷量为e的β粒子，分别垂直于磁场方向射入同一匀强磁场中，发现两种粒子沿半径相同的圆轨道运动．则α粒子与β粒子的动能之比是(　　)