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淮安中学高二（II）部美丽的极光在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。它轻盈地飘荡，同时忽暗忽明，发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒。这种壮丽动人的景象就叫做“极光”。从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？解开这些问题的钥匙，就是磁场对运动电荷的作用规律。方向:安培力:1.磁场对通电导线的作用力大小:sinBILF左手定则θ为B和I之间的夹角2.判断下列图中受力的方向和大小I课前检测3.电流是怎样产生的呢？磁场对电流有力的作用，而电流是因为电荷的定向移动形成的，那么是否磁场对运动电荷也有力的作用？猜想观察阴极射线在磁场中的偏转阴极射线------高速运动的电子流现象：结论：1.电子流在磁场中发生了偏转，运动轨迹发生弯曲2.当磁场的方向发生变化时，电子流的弯曲方向也发生了改变1.磁场对运动电荷有力的作用2.磁场对运动电荷力的方向与磁场的方向及电荷的运动方向有关洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。运动电荷在磁场中所受的力——洛伦兹力vF洛vF洛洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向左手定则：1.磁感线——穿手心2.四指——3.大拇指——洛伦兹力的方向①正电荷运动同向②负电荷运动反向vF洛伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线穿过手心，四指指向正电荷的运动方向，（指向负电荷的运动反方向），拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。比较：洛伦兹力和安培力方向的判断方法有何共同规律？电流vF洛1.试判断下列各图粒子所受洛伦兹力的方向×××××××××+×××××××××VV+VVV+VFL+V垂直纸面向外垂直纸面向里+VFLFLFLFL=0FL=0课堂练习2.试判断下列各图带电粒子所受洛仑兹力的方向、或磁场的方向、或粒子运动方向Fv垂直纸面向外课堂练习IBFvvvv磁场为什么对通电导线有安培力作用？安培力与洛伦兹力之间有什么样的关系呢？思考安培力洛仑兹力磁场对电流的作用磁场对运动电荷的作用因果微观原因宏观表现IBFvvvv设有一段长为L，横截面积为S的直导线,单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中：洛伦兹力的大小（1）这段导线内的自由电荷数（2）通电导线中的电流（3）通电导线所受的安培力（4）每个电荷所受的洛伦兹力FL=qvB(v⊥B)（1）v∥B（2）v⊥Bv⊥v∥洛伦兹力的大小V与B不垂直时，洛伦兹力方向如何判断？qvBsinθB⊥B∥（3）v与B成θ时，F=F洛=0F洛=qvB（1）F洛、V、B方向两两垂直？思考与讨论重要结论：洛伦兹力永远不做功！只改变速度的方向，不改变速度的大小F洛⊥vF洛⊥vB平面F洛⊥B（2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？3.带电量q=1×10-18C的粒子，以初速度v=3×106m/s,进入磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？Fl=qvB=3×10-13N？课堂练习注意是否有垂直关系4.当一带正电q的粒子以速度V沿螺线管中轴线进入该通电螺线管中，若不计重力，则（）A、带电粒子速度大小改变B、带电粒子速度方向改变C、带电粒子速度大小不变D、带电粒子速度方向不变课堂练习CD5.来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地面向东偏转C．相对于预定点稍向西偏转D．相对于预定点稍向北偏转VB课堂练习宇宙射线从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射线。这些高能粒子流若都到达地球，将对地球上的生物带来危害。但由于地球周围存在磁场，在洛伦兹力的作用下，改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而对宇宙射线起了一定的阻挡作用。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，称之为北极光。极光课堂小结电场力洛伦兹力大小方向作用做功电场力F=qE洛伦兹力F=qvBsinθ与电场方向平行与磁场方向垂直电荷在电场中一定受力，且受力一定运动电荷在磁场中不一定受力，且受力不一定电场力对运动的电荷不一定做功洛伦兹力对运动的电荷一定不做功θ为V和B的夹角F洛⊥vB平面