2020版新一线高考物理(人教版)一轮复习课后限时集训25磁场对运动电荷的作用含解析.pdf

【知识点详解】 1. **洛伦兹力**：洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的作用力，其公式为 F = qvBsinθ，其中 F 是洛伦兹力，q 是电荷量，v 是电荷的速度，B 是磁感应强度，θ 是速度方向与磁场方向之间的夹角。洛伦兹力总是垂直于电荷的速度方向和磁场方向，因此它只改变电荷的运动方向，而不改变其速度大小。 2. **电场力**：电荷在电场中一定会受到电场力的作用，力的大小等于电荷量与电场强度的乘积，即 F = qE，其中 E 是电场强度。正电荷受到的电场力方向与电场方向相同，负电荷受到的电场力方向与电场方向相反。 3. **磁场对带电粒子的轨迹影响**：带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹是圆周运动，这是因为洛伦兹力提供了向心力。由公式 r = mv/qB 可以看出，粒子的轨道半径与粒子速度、磁感应强度和电荷量有关。粒子的质量和电荷量相同，如果速度越大，轨道半径越大；反之，速度越小，轨道半径越小。 4. **带电粒子在磁场中的时间**：带电粒子在磁场中运动的时间 t 与粒子在磁场中转过的圆心角 θ 有关，通过公式 t = θ/(2π) * (2πm/qB) 可以计算出。粒子在磁场中运动的时间只取决于圆心角，与粒子的速度无关。 5. **速度选择器**：速度选择器是一种装置，能够使特定速度的带电粒子通过，它结合了电场和磁场。当电场力与洛伦兹力平衡时，粒子将以特定速度直线前进。粒子的速度可以通过速度选择器中的电场和磁场强度来确定。 6. **粒子在磁场中的圆心角和周期**：粒子在磁场中做圆周运动，其圆心角和运动周期与粒子的比荷（电荷量与质量之比）以及磁感应强度有关。粒子的运动周期 T = 2πm/qB，这个周期是常数，与粒子的速度无关，所有相同比荷和进入同一流域的粒子都将经历相同的周期。 7. **左手定则**：左手定则是判断洛伦兹力方向的重要工具，伸开左手，让大拇指、食指和中指分别代表磁场方向、速度方向和洛伦兹力方向，三者互相垂直，可以直观判断出洛伦兹力的方向。 这些知识点主要涵盖了高中物理中关于电荷在电磁场中的运动规律，特别是洛伦兹力的作用、带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹和时间、速度选择器的工作原理等核心概念。