2018-2019学年沪科选修3-1 5.5 探究洛伦兹力 学案
2018-2019学年沪科选修3-1 5.5 探究洛伦兹力 学案第2页

  

  图5­5­1

  3.洛伦兹力的大小

  (1)推导过程:长为L的导体垂直磁场放置,通入电流为I,受到的安培力F=BIL,而I=nqSv,导体中的电荷总数为N=nLS,所以每个电荷受到的磁场力(即洛伦兹力)为f==qvB.

  (2)公式:f=qvB.

  (3)成立条件:速度方向与磁场方向垂直.

  二、带电粒子在磁场中的运动

  1.带电粒子垂直进入磁场,只受洛伦兹力作用,带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力.

  2.轨道半径:由于洛伦兹力提供向心力,即qvB=m,由此推得r=.

  3.运动周期:由T=和r=,联立求得T=.

  [基础自测]

  1.思考判断(正确的打"√",错误的打"×".)

  (1)只要将电荷放入磁场中,电荷就一定受洛伦兹力.(×)

  (2)洛伦兹力的方向只与磁场方向和电荷运动方向有关.(×)

  (3)判断电荷所受洛伦兹力的方向时,应同时考虑电荷的电性.(√)

  (4)当带电粒子的速度方向与磁场方向相同时,粒子做匀加速运动.(×)

  (5)带电粒子速度越大,在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径越大.(√)

  (6)速度越大,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期越大.(×)

  【提示】 

  (1)× 运动电荷的速度方向与磁场方向不平行时才会受洛伦兹力.

(2)× 洛伦兹力方向还跟电荷的正、负有关.