高中物理洛仑兹力
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洛伦兹力的公式是什么?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:洛伦兹力的公式是什幺?】答:洛伦兹力的公式是f洛=qvb,其中q、v、b三者垂直,洛伦兹力的方向判定要使用左手定则,需要注意,四指方向是电流方向,如果粒子带的是负电,则四指方向与粒子运动方向相反。
【问:p=w/t与p=fv这两个描绘功率的方程有何区别?】答:这两个方程都是用来计算功率的。
公式p=w/t指的是平均功率;而p=fv是瞬时功率的表达式。
只有当物体在做匀速直线运动,且f大小方向恒定时,两者大小才相等。
提醒同学们,物理量功率只有大小,没有方向,是标量。
【问:发生光电效应需要什幺条件?】答:照射光的频率v要大于金属板的极限频率,金属板上的电子就会逃逸出来形成光电子,就会产生光电效应现象。
频率不够大,照射再长时间也没用。
入射光的频率越大,对应产生的电子的初动能也就越大,能量上满足爱因斯坦方程ek=hv-w逸。
【问:电和磁之间有哪些关系?】答:电和磁联系非常紧密:在一定情况下,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场(磁通量发生变化)或相对位置的改变才能产生感应电流,磁生电表现为磁场的“运动”。
【问:遇到多过程问题应如何处理?】答:认真分析题意,观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。
分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件,比如某物体的受力情况、状态参量等,以便运用相应的物理公式与性质逐个进行研究。
至于过程。
洛伦兹力洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。
洛伦兹力f的大小等于Bvq,其最大的特点就是与速度的大小相关,这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。
我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。
洛伦兹力的大小⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力,以便于和安培力区分。
⒉磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力,这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。
⒊当时电荷沿着(或逆着)磁感线方向运行时,洛伦兹力为零。
⒋当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,洛伦兹力的大小f=Bvqsinθ;洛伦兹力的方向⒈用左手定则来判断:让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动方向的反方向),大拇指指向就是洛伦兹力的方向。
⒉无论v与B是否垂直,洛伦兹力总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。
洛伦兹力的特点洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,故洛伦兹力永远不会对v有积分,即洛伦兹力永不做功。
安培力和洛伦兹力的关系洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,安培力是磁场对通电导线的作用力,两者的研究对象是不同的。
安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。
两者之间的推导请阅读《安培力与洛伦兹力》对洛伦兹力和安培力的联系与区别,可从以下几个方面理解:1.安培力大小为F=ILB,洛伦兹力大小为F=qvB。
安培力和洛伦兹力表达式虽然不同,但可互相推导,相互印证。
2.洛伦兹力是微观形式,安培力是宏观表现。
洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。
3.尽管安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现,但也不能认为定培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和,一般只有当导体静止时才能这样认为。
高中物理:洛伦兹力
1.洛伦兹力的特点
(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面,所以洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即洛伦兹力永不做功.
(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.
(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时,要注意将四指指向电荷运动的反方向.
2.洛伦兹力与安培力的联系及区别
(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现,二者是相同性质的力.
(2)安培力可以做功,而洛伦兹力对运动电荷不做功.
例1图7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()
图7
A.向上B.向下
C.向左D.向右
①大小相同的电流;②向外运动.
答案B
解析根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加,可得O点处的磁场向左,再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下.
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高中物理洛伦兹力的公式推导洛伦兹力是物体之间最基本的相互作用力,属于弱相互作用力,前苏联物理学家尤里·洛伦兹(Yuri·Lorentz) 先生首次提出,被称为洛伦兹力。
它是一种彼此相互引力作用,这种作用力由粒子之间的发射和接收粒子产生,像一个负电荷(如电子) 会放出电磁脉冲,它被另一个负电荷所感受到,它也会发射电磁脉冲,而且也被另一个负电荷所感受,双方各自产生相互吸引的力,这就是洛伦兹力。
洛伦兹力的作用范围只有几百米,但它可以追溯到宇宙的起源,它具有极强的作用范围和强度,可以把物质能量转换成电磁能量,使微粒受到引力。
洛伦兹力的公式表示为:F = Kq1q2/r²,其中K是洛伦兹常数,q1和q2分别是作用于物体之间的两个电荷的大小,r表示两个物体之间的距离,可以推导出洛伦兹力的公式。
首先,以坐标系Oxyz来考虑两电荷q1,q2之间的力,按照旋转投影原理,假设从点O出发,把两个点所对应的电荷置于同一坐标系上,由它们之间的距离r构成一个向量r。
若将两个电荷放在不同轴上进行投影,可以看出,在Oz轴上,q2正向作用于q1,在Oy轴上,q1正向作用于q2,那么在xyz轴上的位置,两个电荷之间的投影分别如下:q2在Oz轴上的投影p1 = q1q2,q1在Oy轴上的投影p2 = q2q2,从而,两个电荷之间的力可以表示为:F=K(q1q2 -q2q2)/r²,即洛伦兹力的公式。
从上面的推导过程可以看出,洛伦兹力是两个物体之间由于它们负电荷的影响而产生的作用力。
洛伦兹力可以解释常见的物理现象,例如磁性和电性等,它是宇宙最重要的物理学家,它也是宇宙诞生时物质之间相互作用的驱动力。
考点28 洛伦兹力洛伦兹力(选修3-1第三章:磁场的第五节运动电荷在磁场中受到的力)★★★○○○○洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力.1、方向:(1)判定方法:用左手定则;其内容是:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面(注意:洛伦兹力不做功).2、大小:F=qvBsinθ:(其中θ为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角)(1)v∥B时,洛伦兹力F=0.(θ=0°或180°)(2)v⊥B时,洛伦兹力F=qvB.(θ=90°)(3)v=0时,洛伦兹力F=0.1、洛伦兹力的特点(1)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.(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用,即当电荷的运动方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力的作用.(4)用左手可以判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷.(5)洛伦兹力一定不做功.总结: 洛伦兹力对运动电荷(或带电体)不做功,不改变速度的大小,但它可改变运动电荷(或带电体)速度的方向,影响带电体所受其他力的大小,影响带电体的运动时间等.2、洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力性质磁场对在其中运动的电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v≠0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F=qvB(v⊥B)F=qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B,F⊥v,与电荷电性无关正电荷受力与电场方向相同,负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功,也可能不做功力为零时场的情况F为零,B不一定为零F为零,E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向,不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向例:下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是( )A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用,该点的磁感应强度必为零B.电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直C.电子由于受到垂直于它的磁场作用而偏转,这是洛伦兹力对电子做功的结果D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力【答案】D1、关于电荷所受电场力和洛伦兹力,下列说法中正确的是( )A. 电荷在电场中一定受电场力作用B. 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用C. 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D. 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【答案】A【精细解读】电荷在电场中一定受电场力作用,而正电荷受力方向才与电场方向一致,选项A正确,C错误;只有运动电荷在磁场中才可能受洛伦兹力,而洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直,选项B、D错误.故选A.2、如图所示,在电子射线管上方平行放置一通电长直导线,则电子射线将A. 向上偏B. 向下偏C. 向纸内偏D. 向纸外偏【答案】A【精细解读】长直导线中电流方向自右向左,根据安培右手定则可知,导线下方磁场方向指向纸外,根据左手定则,电子射线的等效电路的方向向左,所以受到的洛伦兹力的方向向上,则电子射线将向上偏,故A正确,BCD错误。
洛伦兹力计算公式?洛伦兹力的详解?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:洛伦兹力计算公式?洛伦兹力的详解?】答:洛伦兹力表达式f=qvb,其中q是带电量,v 是粒子的速度,b是磁感应强度。
需要注意的是,v必须与b垂直,否则需要在b垂直的面内进行投影。
【问:闭合电路欧姆定律的内容是什幺?】答:闭合电路欧姆定律是初中学过的欧姆定律(部分欧姆定律)的补充,恒定电路这章引入了电源电动势与内电阻的概念,总电路中电动势与电流关系:e=i(r+r)=u外+u内,即电池的电动势等于内外总阻值与干路电流之积。
【问:磁场偏转周期的求法?】答:粒子在磁场中做圆周运动的周期t的公式是t=2πm/bq;可在计算题中,这个公式是不能直接使用的,必须推导。
推导要用到向心力公式,带有周期t:qvb=m*v*2π/t,两端同时约去v,即可得周期t的公式,这是最简单的一种推导方法。
【问:高中物理中说的临界态指的是什幺?】答:物体的运动、受力、能量、动量等物理量发生变化(性质上变化)的特殊状态。
比如,原来物体在加速运动,在某时刻其加速度减小为零,此时刻后其加速度开始反向,即开始做减速运动,物体在这一点所对应的状态就是临界态,也叫做临界点。
当然,高中研究的临界态不仅仅拘泥于力学和电磁学,还包括光学的临界角、极限频率等所对应的状态。
【问:课下我要总结哪些内容?】答:及时总结所学内容,对物理学习非常重要。
只有多总结,把问题吃透了,考试中才能够很好的发挥出来。
以上洛伦兹力计。