磁場(chǎng)中的電荷受力及路徑

匯報(bào)人：XX磁場(chǎng)中的電荷受力及路徑NEWPRODUCTCONTENTS目錄01磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力02電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡03電荷在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)04電荷在磁場(chǎng)中的加速與減速05電荷在磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力PART01洛倫茲力公式公式：F=qvBsinθ解釋：F為洛倫茲力，q為電荷量，v為電荷運(yùn)動(dòng)速度，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，θ為速度與磁場(chǎng)的夾角方向：洛倫茲力垂直于磁場(chǎng)和電荷運(yùn)動(dòng)速度的平面作用：洛倫茲力對(duì)電荷產(chǎn)生加速度，改變電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡洛倫茲力方向的判斷左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，拇指指向運(yùn)動(dòng)的正電荷運(yùn)動(dòng)方向，則四指指向正電荷的洛倫茲力方向。添加標(biāo)題右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，拇指指向運(yùn)動(dòng)的正電荷運(yùn)動(dòng)方向，四指指向正電荷的洛倫茲力方向。添加標(biāo)題負(fù)電荷的洛倫茲力方向判斷方法與正電荷相同，只需將四指指向負(fù)電荷的洛倫茲力方向即可。添加標(biāo)題洛倫茲力方向的判斷方法可以根據(jù)電流方向進(jìn)行判斷，即右手定則。添加標(biāo)題洛倫茲力的大小公式：F=qvBsinθ大小與電荷量q、速度v、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和夾角θ有關(guān)當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，洛倫茲力為零當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，洛倫茲力最大洛倫茲力的應(yīng)用粒子加速器：利用磁場(chǎng)和電場(chǎng)改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，加速粒子磁流體發(fā)電：利用磁場(chǎng)力將熱能轉(zhuǎn)換為電能磁懸浮列車：利用磁場(chǎng)力抵消重力，使列車懸浮并移動(dòng)電子顯微鏡：利用磁場(chǎng)控制電子的運(yùn)動(dòng)，提高顯微鏡的分辨率電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡PART02直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)電荷在磁場(chǎng)中不受力時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為直線。直線運(yùn)動(dòng)軌跡取決于電荷的速度和磁場(chǎng)的強(qiáng)度。在特定條件下，電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可以是一條直線。電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡也可能為直線。圓周運(yùn)動(dòng)定義：電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用，沿著某一圓周路徑運(yùn)動(dòng)。條件：電荷的速度與磁場(chǎng)方向垂直，且洛倫茲力提供向心力。運(yùn)動(dòng)軌跡：電荷將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡為圓或圓弧。周期性：電荷的運(yùn)動(dòng)具有周期性，周期與速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。螺旋運(yùn)動(dòng)定義：電荷在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其軌跡呈現(xiàn)為螺旋線產(chǎn)生原因：洛倫茲力始終垂直于電荷的運(yùn)動(dòng)方向，導(dǎo)致電荷不斷改變運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：電荷的速度和方向不斷變化，但總保持與磁場(chǎng)垂直螺旋半徑：與磁場(chǎng)強(qiáng)度和電荷質(zhì)量有關(guān)，磁場(chǎng)越強(qiáng)、質(zhì)量越大，螺旋半徑越小擺動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)擺動(dòng)現(xiàn)象。擺動(dòng)的幅度與電荷的速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。擺動(dòng)方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。擺動(dòng)周期與電荷質(zhì)量和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。電荷在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)PART03垂直偏轉(zhuǎn)定義：電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。偏轉(zhuǎn)方向：與磁場(chǎng)方向垂直，與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直。偏轉(zhuǎn)原理：洛倫茲力垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向，導(dǎo)致電荷在垂直方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)幅度：與電荷質(zhì)量、速度、磁場(chǎng)強(qiáng)度等因素有關(guān)。水平偏轉(zhuǎn)定義：電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用，沿著與磁場(chǎng)方向垂直的方向偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)方向：與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，由磁場(chǎng)方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向共同決定偏轉(zhuǎn)角度：與磁場(chǎng)強(qiáng)度和電荷運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，角度越大，偏轉(zhuǎn)越明顯偏轉(zhuǎn)規(guī)律：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期與速度、半徑、磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)斜向偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)角度：電荷在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力大小和方向與磁場(chǎng)強(qiáng)度和電荷運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，偏轉(zhuǎn)角度取決于磁場(chǎng)和電荷運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角偏轉(zhuǎn)規(guī)律：電荷在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，遵循左手定則洛倫茲力：電荷在磁場(chǎng)中受到的力，方向與磁場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)方向垂直偏轉(zhuǎn)方向：電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)角度的確定洛倫茲力公式：f=qvBsinθ偏轉(zhuǎn)距離：與電荷的速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)偏轉(zhuǎn)方向：與電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向共同決定偏轉(zhuǎn)角度：與電荷的速度方向和磁場(chǎng)方向之間的夾角有關(guān)電荷在磁場(chǎng)中的加速與減速PART04加速度與速度的關(guān)系當(dāng)電荷在磁場(chǎng)中加速時(shí)，其速度會(huì)增加，加速度與速度同向當(dāng)電荷在磁場(chǎng)中減速時(shí)，其速度會(huì)減小，加速度與速度反向加速度的大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度和電荷的質(zhì)量磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力始終垂直于電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡加速度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增加時(shí)，電荷的加速度也會(huì)相應(yīng)增加。磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)電荷的加速度具有直接的影響，是決定電荷運(yùn)動(dòng)軌跡的重要因素之一。磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化會(huì)影響電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度減小時(shí)，電荷的加速度也會(huì)相應(yīng)減小。加速度與電荷質(zhì)量的關(guān)系電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用電荷質(zhì)量越大，相同力作用下加速度越小實(shí)驗(yàn)表明，加速度與電荷質(zhì)量成反比關(guān)系洛倫茲力與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，導(dǎo)致電荷加速或減速加速度與電荷電量和速度的關(guān)系減速時(shí)，洛倫茲力與電荷運(yùn)動(dòng)方向相反加速時(shí)，洛倫茲力與電荷運(yùn)動(dòng)方向相同洛倫茲力與電荷電量和速度成正比電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用電荷在磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化PART05動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力作用，該力對(duì)電荷做功，將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電荷的動(dòng)能。當(dāng)電荷在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此不會(huì)改變電荷的速度大小，只改變速度方向。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷可以看作是具有一定質(zhì)量和速度的質(zhì)點(diǎn)，其在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力正比于其速度的大小。電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，總能量保持不變。電場(chǎng)力做功與磁場(chǎng)力做功的關(guān)系電場(chǎng)力做功導(dǎo)致電荷動(dòng)能增加，磁場(chǎng)力做功導(dǎo)致電荷動(dòng)能減小電場(chǎng)力做功與磁場(chǎng)力做功之和等于零時(shí)，電荷動(dòng)能保持不變磁場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，電場(chǎng)力必須做正功，以保持電荷動(dòng)能不變電場(chǎng)力做功與磁場(chǎng)力做功之和等于電荷動(dòng)能的變化量電場(chǎng)力做功與電荷動(dòng)能變化的關(guān)系電場(chǎng)力做正功時(shí)，電荷的動(dòng)能增加電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，電荷的動(dòng)能減小電場(chǎng)力