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第 2 讲 磁场对运动电荷的作用
知识点一 洛伦兹力的大小和方向
1．洛伦兹力：磁场对________的作用力叫洛伦兹力．
2．洛伦兹力的方向
(1)判定方法：左手定则：
掌心——磁感线________穿入掌心；
四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的________；
拇指——指向________的方向．
(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即 F 垂直于 B 和 v 决定的________．
3．洛伦兹力的大小
(1)v∥B 时，洛伦兹力 F＝________.(θ＝0°或 180°)
(2)v⊥B 时，洛伦兹力 F＝________.(θ＝90°)
(3)v＝0 时，洛伦兹力 F＝________.
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4．洛伦兹力的特点
(1)洛伦兹力始终与速度方向________．
(2)洛伦兹力不做功，只改变速度________．
知识点二 带电粒子在匀强磁场中的运动
1．若 v∥B，带电粒子以入射速度 v 做________运动．
2．若 v⊥B 时，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度 v 做________运动．
3．基本公式
(1)向心力公式：qvB＝________；
(2)轨道半径公式：r＝________.
(3)周期公式：T＝________
思考辨析
(1)运动的电荷在磁场中一定会受到磁场力的作用．( )
(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直．( )
(3)公式 T＝
2
π
说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期 T 与 v 成反比．( )
(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷有关．( )
(5)洛伦兹力同电场力一样，可对运动电荷做正功或负功．( )
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教材改编
[人教版选修 3－1·P98·T1 改编]下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电
荷的受力方向之间的关系正确的是( )
考点一 洛伦兹力的特点及应用
自主演练
1．洛伦兹力的特点
(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷．
(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．
(4)洛伦兹力一定不做功．
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，都是磁场力．
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(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功．
3．洛伦兹力与电场力的比较
洛伦兹力 电场力
产生条件 v≠0 且 v 不与 B 平行 电荷处在电场中
大小 F＝qvB(v⊥B) F＝qE
方向 F⊥B 且 F⊥v
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，可能做负功，也可能不做功
[多维练透]
1．关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是( )
A．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用
B．通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C．洛伦兹力一定对运动电荷不做功
D．安培力一定对通电导线不做功
2．下列关于洛伦兹力的说法中正确的是( )
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q 改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D．粒子只在洛伦兹力作用下运动时的动能、速度均不变
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3．(多选)带电小球以一定的初速度 v0 竖直向上抛出，能够达到的最大高度为 h1；若加上
水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为 h2；若加上水平方
向的匀强电场，且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为 h3；若加上竖直向上的匀
强电场，且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为 h4，如图所示．不计空气阻力，则( )
A．一定有 h1＝h3B．一定有 h1
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