高三物理:带电粒子在磁场中的运动

带电粒子在磁场中的运动

一、洛伦兹力

F = qvB

  • q:电荷量
  • v:速度
  • B:磁感应强度
  • 方向:左手定则判断

二、匀速圆周运动

当带电粒子垂直进入匀强磁场时,洛伦兹力提供向心力:

qvB = mv²/r

半径公式:

r = mv / (qB)

周期公式:

T = 2πm / (qB)

三、关键结论

  1. 周期 T 与速度 v 无关!——同种粒子在同一磁场中周期相同
  2. 半径 r 与速度 v 成正比
  3. 速度越大,圆周半径越大

四、解题步骤

  1. 判断粒子受力方向(左手定则)
  2. 确定圆心和半径
  3. 列方程求 r 或 T
  4. 结合几何关系(弦长、偏转角等)求解