2010高三物理综合复习学案:磁场
2010高三物理综合复习学案:磁场第4页

  的磁场分布,磁场方向沿着半径方向(即辐射状磁场),电流通过电流表的矩形线圈时,线圈的两条边线始终与磁感应强度方向垂直,受到大恒定的安培力,安培力将促使线圈绕轴转动,同时螺旋弹簧被收紧,将产生一个平衡的转动效果,当两种转动效果抵消时,指针会指在一个相应的位置,从而指示出电流值(即θ=NSBI/k),所以电流表的刻度是均匀的。

四、磁场对运动电荷的作用力

  1、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力。

  2、洛伦兹力的方向:和确定安培力的方向一样,确定洛伦兹力的方向也可以用左手定则.由于电流方向规定为正电荷定向移动的方向,所以用左手定则判断洛伦兹力方向时,四指应该指向正电荷运动的方向.磁场可以和电荷的运动速度方向不垂直,但洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向,又垂直于磁感应强度方向,即洛伦兹力一定垂直于速度方向和磁感应强度方向所构成的平面。

  3、计算洛伦兹力的公式:

  ①(磁场方向与电荷的运动方向的夹角等于θ时)。

  ②ƒ = 0 (磁场方向与电荷的运动方向平行时)

  ③ (磁场方向与电荷的运动方向垂直时)

  3、洛伦兹力与电场力的对比

  电荷在电场中就会受到电场力,其大小等于,和电荷是否运动无关.磁场对静止的电荷没有作用力,只有对运动方向与磁感应强度方向成一定角度的电荷才有作用力.电场力移动电荷时,必然伴随着电场力做功,涉及到电势能与其它形式的能的转化.洛伦兹力移动电荷时,对电荷不做功.

 五、带电粒子在匀强磁场中的运动

  1、运动规律:带电粒子以垂直于磁场的速度进入磁场时,根据左手定则粒子所受的洛伦兹力既垂直于磁场方向、又垂直于速度方向,即洛伦兹力垂直于速度方向、磁感应强度方向所构成的平面,没有任何力驱使粒子离开洛伦兹力和速度构成的平面.又因为洛伦兹力对带电粒子不做功,根据动能定理,粒子的动能不变,即速度大小不变,洛伦兹力仅在不断改变粒子的速度的方向,粒子做半径公式为,周期为的匀速圆周运动,洛仑兹力提供了带电粒子做匀速圆周运动所需要的向心力。

  2、质谱仪:粒子的电量与质量之比叫做比荷,比荷是带电粒子的一种基本属性,质谱仪是测定带电粒子比荷的重要仪器,利用质谱仪可以精确测定某种元素的原子量,区分同位素.

3、回旋加速器原理:两个D形金属扁盒缝隙中存在交变的电场,只要保证粒子每次进入电场时,都是加速电场,粒子就能获得加速.粒子在磁场中转过半圈的时间为圆周运动的半周期,这就要求交流电经过这段时间就要改变方向一次,尽管粒子的速度越来越大,但粒子的运动周期与速度无关,不计粒子通过缝隙所需要的时间,只要满足交流电的周期与粒子作圆周运动的周期相同(