磁偏转与电偏转的区别

磁偏转与电偏转的区别

【知识要点】

洛仑兹力与电场力的比较

1、与带电粒子运动状态的关系

带电粒子在电场中所受到的电场力的大小和方向，与其运动状态无关。但洛

伦兹力的大小和方向，则与带电粒子本身运动的速度紧密相关。

2、决定大小的有关因素

电荷在电场中所受到的电场力F ＝qE，与两个因素有关：本身电量的多

少和电场的强弱。

运动电荷在磁场中所受到的磁场力，与四个因素有关：本身电量的多少、运动速

度v 的大小、速度v 的方向与磁感应强度 B 方向间的关系、磁场的磁感应

强度B．

3、方向的区别

电荷所受电场力的方向，一定与电场方向在同一条直线上( 正电荷同向，负

电荷反向)，但洛伦兹力的方向则与磁感应强度的方向垂直。

一.热身训练

速度为v0的某种正离子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改

用匀强磁场（方向垂直纸面向外），使该离子通过该区域并使

偏转角度也为θ，则磁感应强度为多少？离子穿过电场和磁场

的时间之比为多少？

1．B=0V E cosθ，θθ

sin

二、讲练平台

例题2．某空间存在着一个变化的电场和一个变化的磁场，电场方向向右（如图

（a ）中由B 到C 的方向），电场变化如图（ｂ）中E-t 图象，磁感应强度变化如图（c ）中B-t 图象．在A 点，从t=1 s （即1 s ）开始，每隔2 s ，有一个相同的带电粒子（重力不计）沿AB 方向（垂直于BC ）以速度v 射出，恰能击中C 点，若BC AC 2=且粒子在AC 间运动的时间小于1 s ，求

（1）图线上E 0和B 0的比值，磁感应强度B 的方向．

（2）若第1个粒子击中C 点的时刻已知为（1+Δt）ｓ，那么第2个粒子击

中C 点的时刻是多少?

解析：（1）3

4

00=B E v ，磁场方向垂直纸面向外；（2）第2个粒子击中C 点的时

刻为（2+3π·v d

2）

例题3．(04全国理综)空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，一带电量为+q 、质量为m 的粒子，在P 点以某一初速开始运动，初速方向

B

E

v (a)

(b)

(c)

在图中纸面内如图中P 点箭头所示。该粒子运动到图中Q 点时速度方向与P 点时速度方向垂直，如图中Q 点箭头所示。已知P 、Q 间的距离为l 。若保持粒子在P 点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P 点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P 点运动到Q 点。不计重力。求：

（1）电场强度的大小。

（2）两种情况中粒子由P 运动到Q 点所经历的时间之差。

解析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，以v 0表示粒子在P 点的初速度，R 表

示圆周的半径，则有 qv 0B=m R v 2

①

由于粒子在Q 点的速度垂直它在p 点时的速度，可知粒子由P 点到Q 点的轨迹

为41圆周，故有

2l R =

② 以E 表示电场强度的大小，a 表示粒子在电场中加速度的大小，t E 表示粒子在电场中由p 点运动到Q 点经过的时间，则有

qE=ma ③

2

21E at R =

④

R=v 0t E ⑤

由以上各式，得

m q

lB E 22

= ⑥ （2）因粒子在磁场中由P 点运动到Q 点的轨迹为41

圆周，故运动经历的时间

a

b

t E 为圆周运动周期T 的41，即有 t E =41

T ⑦

而

02v R

T π=

⑧

由⑦⑧和①式得

qB m

t E 2π=

⑨

由①⑤ 两式得

qB m

t E =

⑩

qB m

t t E R )

12

(

-=-π

【益智演练】

1、带电粒子以初速度V 0从a 点进入匀强磁场，如图。运动中经过b 点，oa=ob ，若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，仍以V 0从a 点进入电场，粒子仍能通过b 点，那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为（ ）

A 、V 0

B 、1

C 、2V 0

D 、20

V

2.三个带正电的粒子a 、b 、c （不计重力）以相同动量水平射入正交电磁场中轨迹如图所示，则可知它们的质量ma 、mb 、mc 大小次序为______________，三个粒子中动能增加的是____________粒子。

(第2题图) (第3题图) 3、如图所示为电视机显像管的偏转线圈的示意图，线圈中心O 处的黑点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内垂直指向纸外，

当偏转线圈中的电流方向如图

所示时，电子束应(C

A.向左偏转

B.向上偏转

C.向下偏转

D.不偏转

4、在图中虚线所围区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的

匀强磁场.已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未

发生偏转.设电子重力可忽略不计，则在这区域中的E和

B的方向可能是（）

A.E竖直向上，B垂直纸面向外

B.E竖直向上，B垂直纸面向里

C.E、B都沿水平方向，并与电子运行方向相同

D.E竖直向上，B竖直向下

5、如图所示．在边界为、狭长区域内，匀强磁场的磁感应强度为，

方向垂直纸而向里，磁场区域宽度为．电子以不同的速率从边界的

处沿垂直磁场方向射入磁场，入射方向与的夹角为．已知电子的质量为

，带电量为．为使电子能从另一边界射出，电子的

速率应满足什么条件？（不计重力）

射出。电子的速率应满足什么条件？（不计重力）