探究洛伦兹力

1、 例例1. 一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子粒子q1的轨的轨迹半径为迹半径为r1，粒子，粒子q2的轨迹半径为的轨迹半径为r2，且，且r22r1，q1、q2分别是它们的带电量分别是它们的带电量.则则 q1 带带_电、电、q2带带_电，电，荷质比之比为荷质比之比为 q1/m1 : q2/m2 _.2:1正正负负解解: r=mv/qBq/m=v/Br1/rq 1/m1 : q2 /m2 = r2/r1 = 2:1返回返回1 1（1616分）在平面直角坐标系分）在平面直角坐标系

2、xOyxOy中，第中，第I I象限存在沿象限存在沿y y轴负方向的匀强电场，在第轴负方向的匀强电场，在第IVIV象限存在垂直于坐标平面向象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为外的匀强磁场，磁感应强度为B B，一质量为，一质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的的带正电带正电的粒子从的粒子从y y轴正半轴上的轴正半轴上的M M点以速度点以速度v v0 0垂直于垂直于y y轴轴射入电场，经射入电场，经x x轴上的轴上的N N点与点与x x轴正方向成轴正方向成 6060 角射入磁角射入磁场，最后从场，最后从y y轴负半轴上的轴负半轴上的P P点垂直于点垂直于y y轴射出磁场，如图轴射出磁

3、场，如图所示。所示。不计粒子重力不计粒子重力，求：，求：（1 1）M M、N N两点间的电势差两点间的电势差U UMNMN；（2 2）粒子在磁场中运动的轨道半径）粒子在磁场中运动的轨道半径r r；（3 3）粒子从）粒子从M M点运动到点运动到P P点的总时间点的总时间t t。 磁场对运动电荷有力的作用磁场对运动电荷有力的作用这个力叫这个力叫洛仑洛仑兹力兹力。 磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动形成的。所以磁场对电流的荷定向运动形成的。所以磁场对电流的可可能是磁场对运动电荷的作用力的能是磁场对运动电荷的作用力的。即：。即： 是是的的 是是的的。

4、伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，磁感线垂直穿过手心，平面内，把手放入磁场中，磁感线垂直穿过手心，四指四指指向指向正电荷正电荷运动的方向，那么，运动的方向，那么，拇指拇指所指的方向就是所指的方向就是正正电荷所受洛伦兹力的方向电荷所受洛伦兹力的方向 1.洛仑兹力的方向垂直于洛仑兹力的方向垂直于v和和B组成的平面。组成的平面。 洛仑兹力永远与速度方向垂直。洛仑兹力永远与速度方向垂直。2.洛仑兹力对电荷不做功洛仑兹力对电荷不做功3.洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。的大小。 1

5、3带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是 A洛伦兹力对带电粒子做功 B洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C洛伦兹力的大小与速度无关 D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向判断图中带电粒子所受洛仑兹力的方向判断图中带电粒子所受洛仑兹力的方向 ：依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。F垂直纸面向外垂直纸面向外F垂直纸面向里垂直纸面向里v3.3.初速度为初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出直导线中电流方向与电子的初始线的方向射出直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图运动方向如图3-36所示，则所示，则

6、( ( ).).A电子将向右偏转，速率不变电子将向右偏转，速率不变B电子将向左偏转，速率改变电子将向左偏转，速率改变C电子将向左偏转，速率不变电子将向左偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变电子将向右偏转，速率改变是是的的； 是是的的。导线内单位体积内的电荷数为导线内单位体积内的电荷数为n，每个电荷的电量为，每个电荷的电量为q，电荷定向运动的速度为电荷定向运动的速度为v，阴影部分导线内电荷数为，阴影部分导线内电荷数为NvfBqLvtQItQN qNn S vtFN f F BI L质量为质量为m，带电量为，带电量为q的带电粒子，以的带电粒子，以速率速率v垂直进入如图所示的匀强磁场中，恰好做垂

7、直进入如图所示的匀强磁场中，恰好做匀速直线运动求：磁场的磁感应强度及带电粒匀速直线运动求：磁场的磁感应强度及带电粒子的电性子的电性 解：由于物体所受重力的方向竖直向下，所以洛伦解：由于物体所受重力的方向竖直向下，所以洛伦兹力的方向一定竖直向上，这样才能使物体做匀速直兹力的方向一定竖直向上，这样才能使物体做匀速直线运动。物体带正电。线运动。物体带正电。mgqvBfqvmgB qEBqv EvB在电场、磁场中，若不计在电场、磁场中，若不计重力，则：重力，则：速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关注意电场和磁场的方向搭配。注意电场和磁场的方向搭配。19 9如图所

8、示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a a（不计重力）（不计重力）以一定的初速度由左边界的以一定的初速度由左边界的O O点射入磁场、电场区域，恰点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的好沿直线由区域右边界的OO点（图中未标出）穿出。若点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b b（不计重力）仍以相同初速度由（不计重力）仍以相同初速度由O O点射入，从区域右边界点射入，从区域右边界穿出，则粒子穿