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1、磁场对通电导线的作用力(2)本讲稿第一页，共十一页五、磁场对电流的作用力1、磁场对通电直导线的作用、磁场对通电直导线的作用B/B/IB如图：匀强磁场中，通电导线受到如图：匀强磁场中，通电导线受到的磁场力大小为：的磁场力大小为：本讲稿第二页，共十一页方向：左手定则方向：左手定则例：如图所示，金属杆如图所示，金属杆ab质量为质量为m，长为，长为L，通过的电流为，通过的电流为I，处在磁感应强度为，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水静止且紧压于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成平导轨上。若磁场方向与导轨平面成角，求：（角，求：（1）棒）棒ab受到的摩擦力；受到的摩
2、擦力；（2）棒对导轨的压力。）棒对导轨的压力。本讲稿第三页，共十一页FFFFOaB2。磁场对通电线圈的力矩作用：受到的磁力矩为：OO/aIbABCD本讲稿第四页，共十一页IabBO/OFF(a1)FFOaB(a2)本讲稿第五页，共十一页六：磁场对运动电荷的作用力（洛仑兹力）1。大小。大小：2。方向：。方向：左手定则左手定则a:f的方向总是垂直于的方向总是垂直于B和和v所决定的平面所决定的平面b:注意电荷有正负之分，运动的负电荷和正注意电荷有正负之分，运动的负电荷和正 电荷在磁场中所受的洛仑兹力方向相反电荷在磁场中所受的洛仑兹力方向相反本讲稿第六页，共十一页3。当电荷垂直射入匀强磁场时，在洛仑兹
3、力 作用下电荷作匀速圆周运动。周期T的大小与带电粒子在磁场中的运动速率和半径无关。本讲稿第七页，共十一页例：如图所示，一电量为如图所示，一电量为q的带电粒子（不计重力）的带电粒子（不计重力）自自A点垂直射入磁感应强度为点垂直射入磁感应强度为B，宽度为，宽度为d的匀的匀强磁场中，穿过磁场的速度方向盘与原来入强磁场中，穿过磁场的速度方向盘与原来入射方向的夹角为射方向的夹角为300，则该电荷质量，则该电荷质量m是是，穿过磁场所用的时间为，穿过磁场所用的时间为。由几何知识：弧AB所对应的圆心角=300,OB=OA即为半径r。故：300BVVAOdP本讲稿第八页，共十一页解题关键：（解题关键：（1）确定
4、运动轨迹所在圆的圆心）确定运动轨迹所在圆的圆心 和半径和半径（2）计算粒子在磁场中的运动时间：）计算粒子在磁场中的运动时间：先判定运动路径相先判定运动路径相 当于多少个当于多少个 周长周长,再由再由 求得时求得时 间间t本讲稿第九页，共十一页其一，让带电粒子从静止开始在电势差为U的电场中加速，则离开电场后粒子的动能为：求出v后，即可得出荷质比为：本讲稿第十页，共十一页其二，利用速度选择器，如图，垂直射入正交的电场和磁场中的带电粒子，若仍沿直线前进，则必有：dvBB1qv=q E求出v,则可得荷质比为：如果带电粒子电量相同，而质量有微小的差别，则它们进入磁场后将沿着不同的半径做圆周运动。已知电量q就可以算出质量m，这就是质谱议的原理。本讲稿第十一页，共十一页