带电粒子在电场与磁场中受力特点比较

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带电粒子在电场中运动时会受到电场力的作用，在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用。这两种力的性质和特点有什么不同呢？如果带电粒子仅在这两种力的作用下分别会做什么运动呢？

只要带电粒子在电场中，就一定受到电场力的作用。带电粒子的运动情况分以下几种情况：如果带电粒子的初速度为零，那么粒子将沿电场力方向做加速直线运动，即受力方向与运动方向一致；如果带电粒子的初速度不为零，那么带电粒子在电场力作用下将做变速直线运动或者变速曲线运动；如果是匀强电场，那么带电粒子将做匀变速运动。若带电粒子只在电场力作用下运动，不管哪一种运动形式，电场力一定会对粒子做功。如果题目中有电场线时，那么带电粒子受到的电场力作用要么沿着电场线方向，要么逆着电场线方向。

带电粒子在磁场中运动时，不一定会受到洛伦兹力的作用。带电粒子的受力情况与运动情况有关，分以下几种情况：如果带电粒子的初速度为零，那么粒子就不受洛伦兹力的作用；如果带电粒子的初速度方向平行于磁感应强度方向，粒子也不会受到洛伦兹力的作用；只有粒子的初速度方向垂直于磁感应强度方向或者与磁感应强度方向有一定的夹角时，才会受到洛伦兹力的作用。带电粒子在洛伦兹力的作用下，一定做曲线运动，粒子具体的运动形式与初速度和磁感应强度二者的方向有关：如果粒子的运动方向垂直于磁感应强度的方向，那么粒子将做匀速圆周运动；若粒子的运动方向与磁感应强度方向有一定的夹角，那么粒子将做螺旋运动。不管哪一种运动形式，洛伦兹力对粒子都不做功。如果题目中有磁感线时，粒子的受到的力一定垂直于磁感应强度与运动方向所在的平面。

通过以上的比较，我们可以得出以下结论：带电粒子在电场中一定受到电场力的作用，但在磁场中不一定受洛伦兹力的作用；电场力对带电粒子不一定做功，但洛伦兹力对带电粒子一定不做功；带电粒子在电场中能做直线运动或曲线运动，但在磁场中只能做曲线运动；带电粒子在电场中受力方向只能沿着或者逆着电场线方向，在磁场中受力方向垂直于磁感应强度的方向。

（作者单位：河南省鲁山县第一高级中学）