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1、磁場第2單元強調(diào)1.洛倫茲力對帶電粒子不做功F洛⊥V、F洛⊥B，即垂直B、V決定的平面F洛只改變V方向、不改變V的大小。2.方向判斷：左手定則B穿過手心，四指指正電荷運動方向，（四指指負電荷運動反方向），大拇指指運動電荷收洛倫茲力。⑷解題思路：①明確哪類粒子運動②三對應(yīng)3.運動電荷在磁場中的運動狀態(tài)①勻直B∥V②勻圓B⊥V③螺旋運動0<θ<900。連接4二、帶電粒子在勻強磁場中的運動1．若帶電粒子的速度方向與勻強磁場方向平行，則帶電粒子以入射速度v做運動．2．若帶電粒子的速度方向與勻強磁場方向垂直，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)，以入射
2、速度v做運動．勻速直線勻速圓周3.如圖所示，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場，不計重力的影響．由這些條件可知( )A．能確定粒子通過y軸時的位置B．能確定粒子速度的大小C．能確定粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間D．以上三個判斷都不對解題方法:1.找圓心2.求半徑3.列方程半徑與v垂直，所以圓心在x、y軸的交點O處。r=x0.答案：ABC4.電
3、子質(zhì)量為m，電荷量為q，以與x軸成θ角的速度v0射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后從x軸上的P點射出，如圖所示，求：(1)OP的長度；(2)電子由O點射入到從P點射出所需的時間t.rrθθ圓心角=偏向角=2倍弦切角洛倫茲力的理解1．洛倫茲力和安培力的關(guān)系洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導(dǎo)體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．2．洛倫茲力方向的特點(1)洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷速度方向和磁場方向確定的平面．(2)當電荷運動方向發(fā)生變化時，洛倫茲力的方向也隨之變化．(3)用左手定則判斷負電荷在磁場中
4、運動所受的洛倫茲力時，要注意將四指指向電荷運動的反方向．3．洛倫茲力與電場力的比較F=qvBsinθF=qE(1)洛倫茲力方向與速度方向一定垂直，而電場力的方向與速度方向無必然聯(lián)系．電場力的方向意是沿電場線的切線方向．(2)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式不同，洛倫茲力對運動電荷永遠不做功，而安培力對通電導(dǎo)線可做正功，可做負功，也可不做功．[例1] 在如圖所示寬度范圍內(nèi)，用場強為E的勻強電場可使初速度是v0的某種正粒子偏轉(zhuǎn)θ角．在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直于紙面向外的勻強磁場，使該粒子穿過該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為θ(不計粒
5、子的重力)，問：(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度是多大？(2)粒子穿過電場和磁場的時間之比是多大？[思路點撥]帶電粒子在電場和勻強磁場中偏轉(zhuǎn)時的規(guī)律不同，前者做類平拋運動，后者做勻速圓周運動，注意選取相應(yīng)的方法和公式類平拋運動v0………………………………………………………………………………v0θθR圓周運動答案：C帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動問題1．圓心的確定(1)基本思路：與速度方向垂直的直線和圖中弦的中垂線一定過圓心．(2)兩種情形①已知入射方向和出射方向時，可通過入射點和出射點分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點就
6、是圓弧軌道的圓心(如圖所示，圖中P為入射點，M為出射點)．②已知入射方向和半徑時，可以在與入射方向垂直的直線上找出距離值為半徑的點，則該點是圓弧軌道的圓心。R③已知入射點、入射方向和出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點就是圓弧軌道的圓心(如圖，P為入射點，M為出射點)．Mbafedcv例：長方形abcd，小孔f；e在cd的中點，光屏M緊靠cd，盒內(nèi)勻強磁場大小B，方向垂直abcd，粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子，初速度不計。粒子經(jīng)加速電壓為U的電場加速后從f垂直ad進入，經(jīng)磁場偏
7、轉(zhuǎn)后恰好從e射出。已知fd=，cd=2L，不計粒子的重力和粒子之間的相互作用，求1.帶電粒子的比荷q/m2.帶電粒子從f運動到e的時間分析：1.圓心在v的垂線和fe連線的中垂線的交點上。2.半徑：R2=ed2+od2.ORRa解：1.在電場中利用動能定理:由幾何知識：由牛頓第二定律得：2.粒子在磁場勻速圓周運動周期：在三角形eod中sina=L/R則a=600.圓弧對應(yīng)的圓心角θ=1200.則從f到e的時間：2.帶電粒子在不同邊界磁場中的運動a．直線邊界(進出磁場具速度有對稱性，如圖)b．平行邊界(存在臨界條件，如圖)圓心在兩切線夾角的
8、角平分線上。圓與MN相切，則圓心在v和MN的交點MNc．圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的程序解題法——三步法：(1)畫軌跡：即確定圓心，幾何方法求半徑并畫出軌跡．
