高二物理中的洛倫茲力包括:
1. 運動電荷在磁場中受到的力,即洛倫茲力。這是磁場的基本性質,可以用左手定則來判定電荷受到的洛倫茲力的方向。
2. 在洛倫茲力基礎上的電動力,即洛倫茲力對運動電荷的慣性力。雖然它與電荷的運動有關,但本質上是一種磁場力,與牛頓運動定律不同。
以上是高二物理中洛倫茲力的基本概念和相關知識。
題目:一個質量為 m 的帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,已知磁感應強度為 B,帶電粒子所帶電荷量為 q,測得周期為 T。求:
(1)帶電粒子在磁場中運動的半徑;
(2)帶電粒子受到的洛倫茲力的大小和方向;
(3)若帶電粒子從靜止開始經時間 t 進入磁場,求該粒子在磁場中的運動時間。
【分析】
(1)根據洛倫茲力提供向心力,結合周期公式列式求解半徑;
(2)根據洛倫茲力方向特點判斷;
(3)根據動能定理求出粒子在磁場中的運動時間。
【解答】
(1)根據題意有:$qvB = m\frac{v^{2}}{r}$,解得:$r = \frac{mv}{qB}$;
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,則粒子受到的洛倫茲力大小為:$F = qvB$,方向垂直于速度方向,指向圓心;
(3)粒子從靜止開始經時間$t$進入磁場,由動能定理得:$q\Delta tB = \frac{1}{2}mv^{2}$,解得:$t = \frac{mv}{qB}$。
答案:(1)$r = \frac{mv}{qB}$;(2)$F = qvB$,方向垂直于速度方向指向圓心;(3)$t = \frac{mv}{qB}$。
【說明】本題考查了帶電粒子在磁場中的運動問題,關鍵是根據洛倫茲力提供向心力列式求解。