高二物理研究洛沦兹力
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高二物理上册知识点总结归纳1.高二物理上册知识点总结归纳篇一洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力1、洛仑兹力的方向由左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向;(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。
(2)洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小(3)洛伦兹力永远不做功。
2、洛伦兹力的大小(1)当v平行于B时:F=0(2)当v垂直于B时:F=qvB2.高二物理上册知识点总结归纳篇二电流:电荷的定向移动行成电流。
1、产生电流的条件:(1)自由电荷;(2)电场;2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向;注:在电源外部,电流从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极;3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;(1)数学表达式:I=Q/t;(2)电流的国际单位:安培A(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA3.高二物理上册知识点总结归纳篇三1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P=mv。
动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。
因为速度是相对的,所以动量也是相对的。
2.动量守恒定律:当系统不受外力或外力合力为零时,系统总动量守恒。
动量守恒定律根据实际情况有多种表述。
一般用等号来表示作用前后系统的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。
②对于某些特定的问题,例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理,在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。
洛伦兹力【典型例题1】磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向运动形成的,因此,我们自然会想到:这个力可能是作用在运动电荷上的,作用在整根导线上的力,只不过是作用在运动电荷上的力的宏观表现。
后来实验证明了这一点。
我们把磁场对运动电荷的作用力称为洛仑兹力。
设在磁感应强度为B (T )的匀强磁场中,垂直于磁场方向放入一段长为L (m )的通电导线,每米导线中有n 个自由电荷,每个自由电荷的电量为q (C ),定向运动的速度为v (m/s ),试由安培力公式推导出计算洛仑兹力的公式。
解答:导线中的电流强度应为I =nqv ,整根导线所受的安培力为F =BIL =BLnqv ,所以每个运动电荷所受磁场力应为f =F N =BLnqv Ln=Bqv 。
【典型例题2】如图63-1所示,摆球带负电的单摆在匀强磁场中摆动,摆动平面与磁场方向垂直,摆球每次通过平衡位置O 时相同的物理量有( )(A )摆球受到的磁场力, (B )悬线对摆球的拉力, (C )摆球的动能, (D )摆球的动量。
解答:因为洛伦兹力不做功,所以摆球两次经过O 点时的速度大小相等,则摆球每次通过平衡位置O 时的动能相同,(C )正确。
而向左通过和向右通过时速度方向不同,因此动量也不同,(D )错误。
摆球受到的磁场力大小为Bqv ,每次经过平衡位置O 时磁场力大小是相等的,但从左向右经过时所受磁场力方向向下,而从右向左经过时所受磁场力方向向上,因此所受磁场力不同,(A )错误。
从左向右通过最低点时有:T 1-mg -Bqv =m v 2R, 而从右向右左通过最低点时有:T 2-mg +Bqv =m v 2R,可见悬线对摆球的拉力大小不相等,(B )错误。
故应选(C )。
【典型例题3】如图63-2所示,电子电量和质量分别为e 和m ,电子以速率v在匀强磁场中从P 点沿半圆弧运动到Q 点,PQ 间的距离为L ,则在电子运动的区域中匀强磁场的方向是_______________,磁感应强度的大小为_______________,电子由P 运动到Q 所用的时间是_______________。
研究洛伦兹力【学习目标】1、知道什么是洛伦兹力。
2、会利用左手定则判断洛伦兹力的方向。
3、知道洛伦兹力大小的推理过程。
4、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子受到洛伦兹力大小的计算。
5、知道洛伦兹力对运动电荷不做功。
6、了解速度选择器。
一、猜想与实验已知:1.磁场对电流有安培力的作用。
2.电流是由电荷的定向移动形成的,电流方向与 电荷(“正”或“负”)运动方向相同,与 电荷(“正”或“负”)运动方向相反。
猜想:磁场对 可能有力的作用。
实验:了解教材P 87图3-2-3中的实验装置,观察图中显示的实验现象。
解释:试着用你的猜想看能否解释图中的实验现象,即电子束会向下偏转。
结论: 。
二、【课堂练习】洛伦玆力的方向——左手定则的应用例题:试根据已知条件,判断图中各带电粒子受到的洛伦玆力的方向或粒子的电性。
(a ) (b ) (c ) (d ) 问题讨论:1.运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力吗?若运动电荷在磁场中某处所受洛伦兹力为零,则该处的磁感应强度一定为零吗?2.洛伦玆力对在磁场中运动的带电粒子是否做功?v B fvB· · · · · · ·· ·· ·· · · · ·××× × × × × ×三、洛伦玆力的大小1、洛伦玆力与安培力的关系:一段长为L 、横截面积为S 、电流为I 的通电导体(如图所示)在磁场中所受的安培力实际上是这段导体内所有自由电荷受到的洛伦兹力的矢量和。
2、洛伦玆力大小的理论推导:⑴ 问题:当磁场方向垂直电流方向时(即磁场方向垂直于电荷的运动方向),如何根据一段导体所受的安培力大小推导出每个自由电荷所受的洛伦玆力的大小?洛伦玆力的大小应该与哪些因素有关?⑵ 试试看:已知均匀通电导线的长度为L ,横截面积为S ,导线中单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电量为q ,当电荷以速度v 定向移动时,形成的电流大小为I 。
磁场对运动电荷的作用 1.洛伦兹力的大小和方向(1)洛伦兹力大小的计算公式:F qvB =sin θ其中θ为v 与B 之间的夹角,当v 与B 垂直时,F qvB =;当v 与B 平行时,0F =,此时电荷不受洛伦兹力作用.(2)洛伦兹力的方向:、、F v B 方向间的关系,用左手定则来判断.注意:四指指向为正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向;洛伦兹力既垂直于B 又垂直于v ,即垂直于B 与v 决定的平面. (3)洛伦兹力的特征①洛伦兹力与电荷的运动状态有关.当0v =时,0F =,即静止的电荷不受洛伦兹力.②洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直,因此,洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向,不对运动电荷做功,不改变运动电荷的速率和动能.2.洛伦兹力与安培力的关系(1)洛伦兹力是单个运动电荷受到的磁场力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现.(2)洛伦兹力永不做功,而安培力可以做功. 3考试要求第九讲 洛伦兹力知识点睛4在带电粒子只受洛伦兹力作用、重力可以忽略的情况下,其在匀强磁场中有两种典型的运动(1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力,做匀速直线运动.(2)若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动,其运动所需的向心力即洛伦兹力.几个重要的关系式:①向心力公式:2vqvB mr=②轨道半径公式:mvrBq=③周期公式:2mTBqπ=频率12BqfT mπ==④角频率2qBT mπω==可见T与v及r无关,只与B及粒子的比荷有关.荷质比qm相同的粒子在同样的匀强磁场中,、T f和ω相同.磁场中的运动基础题【例1】带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用。
下列表述正确的是()A.洛伦兹力对带电粒子做功B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向【例2】两个粒子,带电荷量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动,则()A.若速度相等,则半径必相等B.若质量相等,则周期必相等C.若动量大小相等,则半径必相等D.若动能相等,则周期必相等例题精讲【例3】 【2009崇文一模】如图所示,在通电直导线下方有一质子沿平行导线方向以速度v 向左运动,则下列说法中正确的是( ) A .质子将沿轨迹Ⅰ运动,半径越来越小 B .质子将沿轨迹Ⅰ运动,半径越来越大 C .质子将沿轨迹Ⅱ运动,半径越来越小 D .质子将沿轨迹Ⅱ运动,半径越来越大【例4】 在半径为r 的圆形空间内有一匀强磁场,一带电粒子以速度v 从A 沿半径方向入射,并从C 点射出,如图所示(O 为圆心).已知120AOC ∠=︒.若在磁场中,粒子只受洛伦兹力作用,则粒子在磁场中运行的时间:( )A .23rvπ BC .3rvπ D【例5】 一个质量为m 电荷量为q 的带电粒子从x 轴上的P (a ,0)点以速度v ,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y 轴射出第一象限。