洛伦兹力经典例题（有解析）.doc

洛伦兹力是物理学中一个重要的概念，主要涉及带电粒子在电磁场中运动的规律。洛伦兹力是由磁场对运动电荷的作用力，它的方向可通过左手定则来判断：伸开左手，让大拇指指向粒子的运动方向，四指弯曲指向磁场方向，那么手掌的平面则指示洛伦兹力的方向。这个力与粒子的运动速度、粒子的电荷以及磁场强度有关，公式为 F = qvB，其中 F 是洛伦兹力，q 是电荷，v 是速度，B 是磁场强度。 在给定的文档中，提供了多个涉及洛伦兹力的经典例题及解析，让我们一一分析： 例1讨论了一个带电粒子在垂直于磁场方向射入时的运动轨迹。题目中提到，粒子的径迹每一小段都可以近似看作圆弧，说明粒子在磁场中做圆周运动。由于能量逐渐减小（但电荷量不变），粒子的轨道半径会逐渐减小。根据公式 R = mv/qB，可以推断粒子是从b到a运动，因为半径减小意味着速度v减小。再结合左手定则，可以判断粒子带正电，因此答案是B。 例2涉及电子在电场和磁场共同存在的区域中的运动。题目指出电子没有发生偏转，这意味着电场力和洛伦兹力的合力要么为零，要么与电子的运动方向一致。分析给出的四个选项，发现A、B、C都有可能使电子保持直线运动，因为它们都使得电场力和洛仑兹力相互抵消或方向相同，所以正确答案包括这三个选项。 例3考察的是电子在加速电压作用下，如何通过加上特定方向的磁场来击中目标M。电子离开枪口后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，为了击中目标，需要在垂直纸面向内的磁场作用下形成合适的轨迹。通过几何方法找到圆心，可以计算出磁感应强度。 例4讨论了质子在磁场中的运动，要求不打在金属板上，需要质子飞离磁场的临界速度。质子在磁场中做圆周运动，通过几何关系可以解出临界速度。 例5研究了不同速度的同种带电粒子在磁场中运动后的偏转角度和时间关系。虽然粒子的运动周期相同，但根据偏角与时间成正比的规律，可以得出时间比例为3:2:1，因此答案是C。 例6探究了电子在磁场中做圆周运动后如何平行于x轴运动。要求磁场最小面积，需要所有电子在磁场中的轨迹相切，最终通过圆心A和轨迹方程求解。 总结来说，洛伦兹力是研究带电粒子在电磁场中运动的基础，涉及到的主要知识点包括：粒子在磁场中的圆周运动、左手定则的应用、电场与磁场的联合作用、粒子轨迹的几何分析以及动力学问题的解决。通过这些例题，我们可以深入理解洛伦兹力的影响以及如何利用它来解决实际问题。