第一章 安培力與洛倫茲力知識(shí)梳理 第1節(jié)　磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 一、安培力的方向 1．安培力：________________在磁場(chǎng)中受的力。 2．左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從________________，并使四指指向________________的方向，這時(shí)________________的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 3．安培力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于________________所決定的平面。 二、安培力的大小 1．垂直于磁場(chǎng)B的方向放置的長(zhǎng)為l的一段導(dǎo)線，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，它所受的安培力F＝________________。 2．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線的方向平行時(shí)，導(dǎo)線所受安培力為eq \a\vs4\al(0)。 3．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線成θ角時(shí)，導(dǎo)線所受安培力F＝_________________________________。 三、磁電式電流表 1．構(gòu)造：最基本的組成部分是磁體和放在磁體兩極之間的________________。如圖所示。 2．原理 (1)通電線圈在磁場(chǎng)中受安培力發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧變形，以反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2)電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就________________，線圈偏轉(zhuǎn)的角度也________________，達(dá)到新的平衡。所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過(guò)________________。 (3)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變。所以，根據(jù)指針的________________，可以知道被測(cè)電流的方向。 3．特點(diǎn)：極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向，線圈無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線________________，線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都________________。 4．優(yōu)、缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流。 (2)缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很小。 第2節(jié)　磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 一、洛倫茲力的方向 1．洛倫茲力的定義 ________________在磁場(chǎng)中受到的力稱(chēng)為洛倫茲力。 2．洛倫茲力的方向 (1)判斷方法：左手定則。 (2)左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指________________，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓________________從掌心________________進(jìn)入，并使四指指向eq \a\vs4\al(正)電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)________________所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受________________的方向，如圖所示。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。 二、洛倫茲力的大小 1．電荷量為q的粒子以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，則F＝________________。 2．當(dāng)電荷沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)(即v與B的夾角θ＝0或v∥B)時(shí)，F(xiàn)＝eq \a\vs4\al(0)。 3．當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)的方向夾角為θ時(shí)，F(xiàn)＝_________________________________。 三、電子束的磁偏轉(zhuǎn) 1．顯像管的構(gòu)造：電子槍、________________和熒光屏。 2．顯像管的原理 (1)電子槍________________。 (2)電子束在磁場(chǎng)中________________。 (3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。 3．掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在________________，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)不斷移動(dòng)，這在顯示技術(shù)中叫作掃描。 第3節(jié)　帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．當(dāng)帶電粒子以平行于磁場(chǎng)的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，由于洛倫茲力為零，所以粒子做________________。 2．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)要受到洛倫茲力的作用。由于帶電粒子初速度的方向和洛倫茲力的方向都在與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)，所以粒子在這個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。 3．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力不改變粒子的速度________________，只改變粒子的速度________________。洛倫茲力提供________________，即沿著與磁場(chǎng)垂直方向射入磁場(chǎng)的帶電粒子，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做________________。 二、帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期 1．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 (1)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與它的質(zhì)量、速度成________________，與電荷量、磁感應(yīng)強(qiáng)度成________________。 (2)公式：r＝________________。 2．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期 (1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速度________________。 (2)公式：T＝________________。 質(zhì)譜儀和回旋加速器 一、質(zhì)譜儀 1．原理：如圖所示，帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在照相底片上，不同質(zhì)量的粒子在照相底片上位置不同。 2．加速：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的加速電場(chǎng)被加速，由動(dòng)能定理得eq \f(1,2)mv2＝________________，由此可知v＝ eq \r(\f(2qU,m))。 3．偏轉(zhuǎn)：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有________________＝eq \f(mv2,r)。 4．結(jié)論：r＝________________，測(cè)出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r，可算出粒子的質(zhì)量m或比荷eq \f(q,m)。 5．應(yīng)用：可以測(cè)定帶電粒子的質(zhì)量和分析________________。 二、回旋加速器 1．構(gòu)造：兩個(gè)半圓形________________處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩金屬盒間接________________電源，如圖所示。 2．原理：粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在________________被電場(chǎng)加速，在金屬盒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。經(jīng)________________之后，金屬盒間電場(chǎng)反向，粒子又被加速。如此，粒子一次次被加速使速度增加到很大。 3．條件：高頻交流電源的周期與帶電粒子在D形盒中的運(yùn)動(dòng)周期相同。粒子每經(jīng)過(guò)兩金屬盒縫隙時(shí)都被加速，其軌道半徑就大一些，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期________________。 4．最大動(dòng)能：由qvB＝eq \f(mv2,R)和Ek＝eq \f(1,2)mv2，聯(lián)立解得________________(R為D形盒的半徑)，即粒子在回旋加速器中獲得的最大動(dòng)能與q、m、B、R有關(guān)，與加速電壓無(wú)關(guān)。

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