第2讲 磁场对运动电荷的作用
知识排查
洛伦兹力、洛伦兹力的方向和大小
1.洛伦兹力：磁场对运动电荷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：
手心——磁感线垂直穿过手心；
四指——指向正电荷运动的方向（或负电荷运动的反方向）；
拇指——指向正电荷所受洛伦兹力的方向。
（2）方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面。
3.洛伦兹力的大小
F＝qvBsin θ（θ为电荷运动方向与磁感应强度方向的夹角）
（1）v∥B时，洛伦兹力F＝0。（θ＝0°或180°）
（2）v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB。（θ＝90°）
（3）v＝0时，洛伦兹力F＝0。
带电粒子在匀强磁场中的运动
1.若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动。
2.若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。
如下图，带电粒子在匀强磁场中，①中粒子做匀速圆周运动，②中粒子做匀速直线运动，③中粒子做匀速圆周运动。
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＝
注意：带电粒子在匀强磁场中运动的周期与速率无关。
小题速练
1.带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是 （ ）
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，则其所受洛伦兹力的大小、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.粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
答案 B
2.[鲁科版选修3－1·P132·T5改编]如图1所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法正确的是（ ）
图1
A.组成A束和B束的离子都带负电
B.组成A束和B束的离子质量一定不同
C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷
D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外
答案 C
3.（多选）如图2所示，在匀强磁场中，磁感应强度B1＝2B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的（ ）
图2
A.速率将加倍 B.轨迹半径加倍
C.周期将加倍 D.做圆周运动的角速度将加倍
答案 BC
