一、洛倫茲力的大小和方向1洛倫茲力的大小FBqvsin ，為v與B的夾角，如圖所示(1)vB時(shí)，洛倫茲力F_(0或180)(2)vB時(shí)，洛倫茲力F_(90)(3)v0時(shí)，洛倫茲力F_ 2洛倫茲力的方向 (1)判定方法：用左手定則，注意四指應(yīng)指向電流的方向即正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向 (2)方向特點(diǎn)：FB，F(xiàn)v，即F垂直于_決定的平面(注意B和v可以有任意夾角) 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(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永遠(yuǎn)_做功，而安培力對(duì)通電導(dǎo)線可做_功，可做_功，也可_做功二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子、質(zhì)子、粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計(jì))，中學(xué)物理只研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩種典型的運(yùn)動(dòng)1若vB，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做_運(yùn)動(dòng)2若vB，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做_運(yùn)動(dòng)(1)向心力由洛倫茲力提供：qvB_； (2)軌道半徑公式：R_； T、f和的特點(diǎn)： T、f和的大小與軌道半徑R和運(yùn)行速率v_，只與磁場(chǎng)的_和粒子的_有關(guān) 1洛倫茲力的大小FqvBsin 中的是粒子速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角 2有關(guān)洛倫茲力的方向的理解 (1)由于電荷有正負(fù)之分，故四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，即相當(dāng)于電流的方向，所以運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反 (2)洛倫茲力的方向既與磁場(chǎng)方向垂直，又與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，即洛倫茲力垂直于v和B所決定的平面 (3)洛倫茲力始終和粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，只改變電荷的速度方向，不改變電荷的速度大小 3洛倫茲力與安培力的聯(lián)系及區(qū)別 (1)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，二者是性質(zhì)相同的力，都是磁場(chǎng)力 (2)安培力可以做功，而洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功 1當(dāng)vB時(shí)，帶電粒子所受的洛倫茲力F0，帶電粒子將在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng) 2當(dāng)vB時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力FqvB的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng) (2)處理帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，其本質(zhì)是平面幾何知識(shí)與物理知識(shí)的綜合運(yùn)用，重要的是正確建立完整的物理模型，畫(huà)出準(zhǔn)確、清晰的運(yùn)動(dòng)軌跡 (3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)規(guī)律：從同一邊界射入的粒子，從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等，從圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出2圓心的確定方法(依據(jù)：圓心一定在與速度方向垂直的直線上)(1)已知入射點(diǎn)、入射方向和出射點(diǎn)、出射方向時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心，如圖所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn) (2)已知入射點(diǎn)、入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連線入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其線段的中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心，如圖所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn)4確定帶電粒子運(yùn)動(dòng)圓弧所對(duì)圓心角的兩個(gè)重要結(jié)論(1)帶電粒子射出磁場(chǎng)的速度方向與射入磁場(chǎng)的速度方向之間的夾角叫做偏向角，偏向角等于圓弧軌道PM對(duì)應(yīng)的圓心角，即，如圖所示 (2)圓弧軌道PM所對(duì)圓心角等于PM弦與切線的夾角(弦切角)的2倍，即2，如上圖所示帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于多種因素的影響，使問(wèn)題形成多解，多解形成原因一般包含下述幾個(gè)方面1帶電粒子電性不確定形成多解受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，在相同的初速度條件下，正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，導(dǎo)致形成雙解2磁場(chǎng)方向不確定形成多解有些題目只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，而未具體指出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，此時(shí)必須考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不確定而形成的雙解3臨界狀態(tài)不唯一形成多解如圖所示，帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，由于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是圓弧狀，因此，它可能穿過(guò)去了，也可能轉(zhuǎn)過(guò)180從入射界面這邊反向飛出，于是形成了多解4運(yùn)動(dòng)的往復(fù)性形成多解帶電粒子在部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)的空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往運(yùn)動(dòng)具有往復(fù)性，因而形成多解