2.4-磁场对运动电荷的作用

磁场对运动电荷的作用2.4电流是如何形成的？思考电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，由此想到——磁场可能对运动电荷有力的作用。实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。•在真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极.阴极接高电压的负极、阳极接正极.阴极就会发射电子,电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极飞向阳极.这个管子叫做电子射线管.为了显示电子束运动的情况,管内装有长条形的荧光屏,屏上的物质受到电子的撞击时能够发光。当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的运动轨迹是直线带电粒子在真空中做匀速直线运动当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线所以磁场对运动电荷有力的作用结论洛伦兹力1、磁场对运动电荷有力的作用,这个力叫做洛仑兹力.2.洛伦兹力与安培力的关系：安培力是洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是安培力的微观本质。洛伦兹力的方向----左手定则vv1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。2、如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，FF负电荷的运动方向与电流方向相反洛伦兹力的方向下图中电子束的偏转方向画的方向正确吗？洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和粒子速度v。F⊥v，F⊥B，F⊥v、B相交所确定的平面FFB-V0vB洛仑兹力F的大小等于电荷量q、速度v、磁感应强度B三者的乘积当速度v的方向与磁感应强度B的方向垂直时：qvBF洛伦兹力的大小当速度v的方向与磁感应强度B的方向平行时：VB-qF＝0VB-q电子束的偏转下图中所示的实验装置叫做洛伦兹力演示仪，可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。电子束的偏转在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。左：直线右：圆形1.产生：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的作用磁场只对运动电荷才有磁场力的作用洛伦兹力与电场力的区别：2.方向：电场力的方向与电场方向平行,正电荷的电场力方向就是电场方向洛伦兹力无论是正电荷还是负电荷，它所受洛伦兹力永远与磁场方向垂直。3.做功：电场力对电荷可能做功，也可能不做功洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直,永远不会做功洛仑兹力有什么重要特点呢？fB-V0VF-q因为洛仑兹力F的方向总跟运动电荷的速度v的方向垂直。洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度的大小。所以洛仑兹力对在磁场中运动的电荷永远不做功。电子束受到洛伦兹力而偏转如图所示（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？（3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？显像管的工作原理课堂练习1．答：由现象知这束射线含有不同的粒子。其中向左的射线为带正电的粒子组成；中间的射线为不带电粒子组成；向右的射线为带负电的粒子组成。课堂练习FFFF课堂练习3．答：带电粒子在磁场中径迹弯曲、成螺旋形是由于受到洛伦兹力的作用而使运动方向发生改变造成的。两个运动的具有相反电荷的粒子在同一磁场中所受的洛伦兹力方向相反，因此它们的径迹是一对相反绕向的螺旋线。