2018-2019学年人教版选修3-1 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 学案
2018-2019学年人教版选修3-1   3.5 运动电荷在磁场中受到的力  学案第3页

[知识深化]

1.决定洛伦兹力方向的三个因素:电荷的正负、速度方向、磁感应强度的方向.

2.洛伦兹力的方向总是与电荷运动的方向和磁场方向垂直,即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面.即F、B、v三个量的方向关系是:F⊥B,F⊥v,但B与v不一定垂直.

3.用左手定则判定负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时,应注意将四指指向负电荷运动的反方向.

例1 如图所示,一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中,图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是(  )

答案 C

解析 A图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项A错误.B图中带负电粒子的运动方向与磁感线平行,此时不受洛伦兹力的作用,选项B错误.C图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项C正确.D图中带负电的粒子向上运动,掌心向里,四指应向下,大拇指的方向向左,选项D错误.

二、洛伦兹力的大小

1.洛伦兹力与安培力的关系

(1)安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现,而洛伦兹力是安培力的微观本质.

(2)洛伦兹力对电荷不做功,但安培力却可以对导体做功.

2.洛伦兹力的大小:F=qvBsin θ,θ为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角.

(1)当θ=90°时,v⊥B,sin θ=1,F=qvB,即运动方向与磁场垂直时,洛伦兹力最大.

(2)当v∥B时,θ=0°,sin θ=0,F=0,即运动方向与磁场平行时,不受洛伦兹力.