图551
3.洛伦兹力的大小
(1)推导过程:长为L的导体垂直磁场放置,通入电流为I,受到的安培力F=BIL,而I=nqSv,导体中的电荷总数为N=nLS,所以每个电荷受到的磁场力(即洛伦兹力)为f==qvB.
(2)公式:f=qvB.
(3)成立条件:速度方向与磁场方向垂直.
二、带电粒子在磁场中的运动
1.带电粒子垂直进入磁场,只受洛伦兹力作用,带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力.
2.轨道半径:由于洛伦兹力提供向心力,即qvB=m,由此推得r=.
3.运动周期:由T=和r=,联立求得T=.
[基础自测]
1.思考判断(正确的打"√",错误的打"×".)
(1)只要将电荷放入磁场中,电荷就一定受洛伦兹力.(×)
(2)洛伦兹力的方向只与磁场方向和电荷运动方向有关.(×)
(3)判断电荷所受洛伦兹力的方向时,应同时考虑电荷的电性.(√)
(4)当带电粒子的速度方向与磁场方向相同时,粒子做匀加速运动.(×)
(5)带电粒子速度越大,在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径越大.(√)
(6)速度越大,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期越大.(×)
【提示】
(1)× 运动电荷的速度方向与磁场方向不平行时才会受洛伦兹力.
(2)× 洛伦兹力方向还跟电荷的正、负有关.