一、洛伦兹力
1.定义:运动电荷在磁场中所受的力.
2.大小
(1)v∥B时,F=0.
(2)v⊥B时,F=qvB.
(3)v与B夹角为θ时,F=qvBsin_θ.
3.方向
(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动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B、v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).
由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功.
1.(单选)(2013·高考安徽卷)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )
A.向上 B.向下
C.向左 D.向右
答案:B
二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1.若v∥B,带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.
2.若v⊥B,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速度v做匀速圆周运动.
3.基本公式
(1)向心力公式:qvB=m.
(2)轨道半径公式:r=.
(3)周期公式:T==;f==;ω==2πf=.
特别提示:T的大小与轨道半径r和运行速率v无关,只与磁场的磁感应强度B和粒子的比荷有关.
2.(单选)(高考改编题)带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等(已知动量的大小等于质量与速度大小的乘积),a运动的半径大于b运动的半径.若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb.则一定有( )
A.qa<qb B.ma<mb
C.Ta<Tb D.<
答案:A