高二物理下册带电粒子在匀强磁场中的运动知识点?

作者&投稿:山善 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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  带电粒子在匀强磁场中的运动是高中物理常见考题,下面是我给大家带来的,希望对你有帮助。

  一、高二物理基础知识:

  1、洛仑兹力

  洛伦兹力是运动于电磁场的带电粒子所受的力。通电导线所受到的安培力实际上是作用在运动电荷上的洛仑兹力的。

  2、洛仑兹力的方向

  将左手掌摊平,让磁感线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,仍用四指表示电荷运动方向,那么大拇指的指向的反方向为洛伦兹力方向。

  另一种对负电荷应用左手定则的方法是认为负电荷相当于反向运动的正电荷,用四指表示负电荷运动的反方向,那么大拇指的指向就是洛伦兹力方向。

  3、洛仑兹力的方程

  在电动力学里,洛伦兹力***Lorentz force***是运动于电磁场的带电粒子所受的力。根据洛伦兹力定律,洛伦兹力可以用方程,称为洛伦兹力方程,表达为: F=q***E+v×B***

  其中, F是洛伦兹力, q是带电粒子的电荷量,E是电场强度, v是带电粒子的速度, B是磁感应强度。

  4、洛仑兹力作用效果特点

  由于洛仑兹力总是垂直于电荷运动方向,因此洛仑兹力总是 功。它只能改变运动电荷的速度 ***即动量的方向***,不能改变运动电荷的速度 ***或动能***。

  二、高二物理重点、疑点:

  1、洛伦兹力公式F=qvB是如何推导的?

  直导线长L,电流为I,导体中运动电荷数为n,截面积为S,电荷的电量为q,运动速度为v,则安培力F′=ILB=nF

  F=q***E+v×B***

  因为I=NqSv***N为单位体积内的电荷数***

  所以F= 式中n=NSL故F=qvB。

  2、如何确立带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间?

  ***1***圆心的确定。因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹上任意两点***一般是射入和射出磁场的两点***的f的方向,其延长线的交点即为圆心。

  ***2***半径的确定和计算。圆心找到以后,自然就有了半径***一般是利用粒子入、出磁场时的半径***。半径的计算一般是利用几何知识,常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识。

  ***3***在磁场中运动时间的确定。利用圆心角与弦

  切角的关系,或者是四边形内角和等于360°计算出圆

  心角 的大小,由公式t= ×T可求出运动时间。

  有时也用弧长与线速度的比。

  如图所示,还应注意到:

  ①速度的偏向角 等于弧AB所对的圆心角 。

  ②偏向角 与弦切角 的关系为: <180°, =2 ; >180°, =360°-2 ;

  ***4***注意圆周运动中有关对称规律

  如从同一直线边界射入的粒子,再从这一边射出时,速度与边界的夹角相等;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。

  3、电场和磁场对电荷作用的区别如何?

  ***1***电荷在电场中一定要受到电场力的作用,而电荷在磁场中不一定受磁场力作用。只有相对于磁场运动且运动方向与磁场不平行的电荷才受磁场力的作用,而相对磁场静止的电荷或虽运动但运动方向与磁场方向平行的电荷则不受磁场力作用.

  ***2***电场对电荷作用力的大小仅决定于场强E和电荷量q,即F=qE,而磁场对电荷的作用力大小不仅与磁感应强度B和电荷量q有关,还与电荷运动速度的大小v及速度方向与磁场方向的夹角 有关,即,F=qvBsin .

  ***3***电荷所受电场力的方向总是沿着电场线的切线***与电场方向相同或相反***,而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向,又垂直于运动方向***即垂直于磁场方向和运动方向所决定的平面***.

  ***4***电荷在电场中运动时,电场力要对运动电荷做功***电荷在等势面***运动除外***,而电荷在磁场中运动时,磁场力一定不会对电荷做功。  



高二物理。匀强磁场带电粒子的圆周运动,确定圆心的两种方法,都要求要...
答:首先你肯定知道入射点,要不然就是题在逗你,然后通过qvB=mv^2/R能求出来半径,你肯定知道洛伦兹力和速度方向垂直吧。然后圆心绝对在入射点速度垂直的那条直线上,在哪边就要左手定则了。然后半径咱也知道了,就能作圆画出来出射点了。

高二物理 关于带电粒子在磁场中运动的问题 迫切希望高手帮我解答下_百...
答:左手定则不会错,首先这个电荷不应该做圆周运动,它做圆周运动首先需要的在匀强磁场中,受力恒定,这个磁体周围不是匀强磁场。既然它根本不做圆周运动,你的下面推断自然不成立了 若可以做圆周运动,注意:你只是把它等效成一个磁铁。等效的含义要注意理解。等效后它实际受力还只是那一个小点的受力而...

匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子...
答:D 试题分析:解答本题的关键是抓住周期与B、I的联系. 设带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T,半径为r,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得 ,于是有  ,由电流的定义式得环形电流: ,由此可见,I与q的平方成正...

一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,当磁感应...
答:B 当磁场均匀增加时,根据麦克斯韦电磁场理论,将激起稳定的电场,带电粒子将受一个电场力作用,该力对带电粒子做正功,所以粒子的动能将增大,选项 B 正确.  

高中物理“带电粒子在磁场`电场`复合场中的运动”
答:(6)匀强电场中在电场力的作用下,运动电荷的偏转轨迹为抛物线;匀强磁场中在洛仑兹力的作用下,垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧。3、对于重力的考虑 重力考虑与否分三种情况:(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场力或磁...

一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度...
答:另外用洛伦兹力明显不能解释,至少洛伦兹力不能做功,怎么能解释一个加速的物理过程呢?最后再解释几个你上面追问中的内容。①磁通量就是个数学定义,只要有磁感应强度,穿过了一个面,磁感应强度乘以面积就是磁通量,这道题里面显然有变化。可见感应电动势也要考虑在哪个面里面做回路,比如磁场在变,...

高中物理怎么理解带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,求...
答:回旋加速器的工作原理如图所示,设离子源中放出的是带正电的粒子,带正电的粒子以一定的初速度v0进入下方D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,运动半周后回到窄缝的边缘,这时在A1、A1'间加一向上的电场,粒子将在电场作用下被加速,速率由v0变为v1,然后粒子在上方D形盒的匀强磁场中做圆周运动,...

高二物理
答:14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a...

电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则不受磁场影响的物理量是( )A...
答:A、D、洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直,对带电粒子总不做功,根据动能定理,洛伦兹力不改变带电粒子的动能,只改变粒子速度的方向.故可以改变速度.故A错误,D正确.B、带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变,而方向时刻在改变,所以加速度在变化.故C错误.C、带电粒子所受的合...

高中物理 粒子在复合场中运动u=bdv是怎么推出来的
答:你的问题是不是这样的:带电粒子在匀强磁场和匀强电场的复合场中做匀速直线运动,速度为v,其中匀强电场由两块平行板形成,电势差为U,板间距为d,磁感应强度为B,粒子带电量为q。为什么U=Bdv?证明:U=Ed 由带电粒子做匀速直线运动有:qvB=qE 即E=vB 两式联立,得:U=Ed=(vB)d=Bdv ...