高二物理下冊(cè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高中物理常見(jiàn)考題，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高二物理下冊(cè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
一、高二物理基礎(chǔ)知識(shí)：
1、洛侖茲力
洛倫茲力是運(yùn)動(dòng)于電磁場(chǎng)的帶電粒子所受的力。通電導(dǎo)線所受到的安培力實(shí)際上是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的洛侖茲力的。
2、洛侖茲力的方向
將左手掌攤平，讓磁感線穿過(guò)手掌心，四指表示正電荷運(yùn)動(dòng)方向，則和四指垂直的大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。但須注意，運(yùn)動(dòng)電荷是正的，大拇指的指向即為洛倫茲力的方向。反之，如果運(yùn)動(dòng)電荷是負(fù)的，仍用四指表示電荷運(yùn)動(dòng)方向，那么大拇指的指向的反方向?yàn)槁鍌惼澚Ψ较颉?/p>
另一種對(duì)負(fù)電荷應(yīng)用左手定則的方法是認(rèn)為負(fù)電荷相當(dāng)于反向運(yùn)動(dòng)的正電荷，用四指表示負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么大拇指的指向就是洛倫茲力方向。
3、洛侖茲力的方程
在電動(dòng)力學(xué)里，洛倫茲力(Lorentz force)是運(yùn)動(dòng)于電磁場(chǎng)的帶電粒子所受的力。根據(jù)洛倫茲力定律，洛倫茲力可以用方程，稱(chēng)為洛倫茲力方程，表達(dá)為： F=q(E+v×B)
其中， F是洛倫茲力， q是帶電粒子的電荷量，E是電場(chǎng)強(qiáng)度， v是帶電粒子的速度， B是磁感應(yīng)強(qiáng)度。
4、洛侖茲力作用效果特點(diǎn)
由于洛侖茲力總是垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向，因此洛侖茲力總是 功。它只能改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度 (即動(dòng)量的方向)，不能改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度 (或動(dòng)能)。
二、高二物理重點(diǎn)、疑點(diǎn)：
1、洛倫茲力公式F=qvB是如何推導(dǎo)的?
直導(dǎo)線長(zhǎng)L，電流為I，導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)為n，截面積為S，電荷的電量為q，運(yùn)動(dòng)速度為v，則安培力F′=ILB=nF
F=q(E+v×B)
因?yàn)镮=NqSv(N為單位體積內(nèi)的電荷數(shù))
所以F= 式中n=NSL故F=qvB。
2、如何確立帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間?
(1)圓心的確定。因?yàn)槁鍌惼澚指向圓心，根據(jù)f⊥v，畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上任意兩點(diǎn)(一般是射入和射出磁場(chǎng)的兩點(diǎn))的f的方向，其延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為圓心。
(2)半徑的確定和計(jì)算。圓心找到以后，自然就有了半徑(一般是利用粒子入、出磁場(chǎng)時(shí)的半徑)。半徑的計(jì)算一般是利用幾何知識(shí)，常用解三角形的方法及圓心角等于圓弧上弦切角的兩倍等知識(shí)。
(3)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定。利用圓心角與弦
切角的關(guān)系，或者是四邊形內(nèi)角和等于360°計(jì)算出圓
心角 的大小，由公式t= ×T可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
有時(shí)也用弧長(zhǎng)與線速度的比。
如圖所示，還應(yīng)注意到：
①速度的偏向角 等于弧AB所對(duì)的圓心角 。
?、谄蚪?與弦切角 的關(guān)系為： <180°， =2 ; >180°， =360°-2 ;
(4)注意圓周運(yùn)動(dòng)中有關(guān)對(duì)稱(chēng)規(guī)律
如從同一直線邊界射入的粒子，再?gòu)倪@一邊射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等;在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出。
3、電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電荷作用的區(qū)別如何?
(1)電荷在電場(chǎng)中一定要受到電場(chǎng)力的作用，而電荷在磁場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力作用。只有相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)不平行的電荷才受磁場(chǎng)力的作用，而相對(duì)磁場(chǎng)靜止的電荷或雖運(yùn)動(dòng)但運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行的電荷則不受磁場(chǎng)力作用.
(2)電場(chǎng)對(duì)電荷作用力的大小僅決定于場(chǎng)強(qiáng)E和電荷量q，即F=qE，而磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電荷量q有關(guān)，還與電荷運(yùn)動(dòng)速度的大小v及速度方向與磁場(chǎng)方向的夾角 有關(guān)，即，F(xiàn)=qvBsin .
(3)電荷所受電場(chǎng)力的方向總是沿著電場(chǎng)線的切線(與電場(chǎng)方向相同或相反)，而電荷所受磁場(chǎng)力的方向總是既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于運(yùn)動(dòng)方向(即垂直于磁場(chǎng)方向和運(yùn)動(dòng)方向所決定的平面).
(4)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力要對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功(電荷在等勢(shì)面)運(yùn)動(dòng)除外)，而電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力一定不會(huì)對(duì)電荷做功。
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