年物理高考复习第十一章 磁场第二讲 磁场对运动电荷的作用.ppt

1．洛伦兹力的大小 (1)v∥B时，洛伦兹力F＝ .(θ＝0°或180°) (2)v⊥B时，洛伦兹力F＝ .(θ＝90°) (3)v＝0时，洛伦兹力F＝ . 2．洛伦兹力的方向 (1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向电流的方向即正电荷运动的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 决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角) 洛伦兹力与安培力相比较 安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功． 洛伦兹力与电场力相比较 练习1．如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将(　　) A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸外偏转 D．向纸里偏转 1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中 做 运动． 2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做 运动． (1)向心力由洛伦兹力提供：qvB＝ ； (2)轨道半径公式：R＝ ； (3)周期：T＝ ＝ ；(周期T与速度v、轨道半径R无关) (4)频率：f＝ ＝ ； (5)角速度：ω＝ ＝ . 练习2．在同一匀强磁场中，质子和电子各自在垂直于磁场的平面内做半径相同的匀速圆周运动，质子的质量为mp，电子的质量为me，则(　　) A．质子与电子的速率之比等于me/mp B．质子与电子的动量大小之比等于me/mp C．质子与电子的动能之比等于me/mp D．质子与电子的圆周运动周期之比等于me/mp 答案：AC 1．电视显像管的工作原理 电视显像管是应用电子束 (电偏转、磁偏转)的原理来工作的，使电子束偏转的 (电场、磁场)是由两对偏转线圈产生的．显像管工作时，由阴极发射电子束，利用磁场来使电子束偏转，实现电视技术中的 ，使整个荧光屏都在发光． 2．质谱仪 (1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场 和照相底片等构成． (2)原理：粒子由静止被加速电场加速， 根据动能定理可得关系式 mv2＝ . ① 粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得关系式qvB＝ . ② 由①②两式可得出需要研究的物理量如粒子轨道半径、粒子质量、比荷． r＝ ，m＝ ， ＝ . 3．回旋加速器 (1)构造：如图所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接 电源．D形盒处于匀强磁场中． (2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期 ，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速．由qvB＝ ，得Ekm＝ ，可见粒子获得的最大动能 由 和D形盒半径决定，与加速电压 ． 练习3．一回旋加速器，当电场的频率一定时，加速α粒子的磁感应强度和加速质子的磁感应强度之比为(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶4 答案：C 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法 例1：如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则(　　) A．从P射出的粒子速度大 B．从Q射出的粒子速度大 C．从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长 D．两粒子在磁场中运动的时间一样长 A．t1＋t2＝ B．t1＋t2＝ C．M粒子的初速度大于N粒子的初速度 D．M粒子的轨迹半径大于N粒子的轨迹半径 解：对两种情况分别作出轨迹可看出两粒子在磁场中完成的圆弧所对的圆心角之和恰好是180°，则t1＋t2＝ ，A选项正确，B选项错误．从作出的图可看出RMRN，由R