3.5LONG磁场对运动电荷的作用(优秀课件)

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

课题:磁场对运动电荷的作用答:电荷的定向移动形成电流.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向.电流的微观表达式为问题思考1、电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规定的?电流的微观表达式(决定式)是什么?Snq答:磁场对电流的作用力称为安培力.安培力的方向用左手定则来判断.其大小为F=BIL(B⊥L)2、什么叫做安培力?怎样判断安培力的方向?安培力的大小为多少?猜想:既然磁场对电流有力的作用,而电流又是由电荷定向移动形成的,那么很有可能是磁场对定向移动的电荷有力的作用。实验:用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。实验验证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.阴极能够发射电子,电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极飞向阳极.这个管子叫做阴极射线管.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,显示出电子束的运动轨迹。[实验现象]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。当电子射线管的周围存在磁场时,电子的运动轨迹是曲线。[实验结论]运动电荷确实受到了磁场的作用力,这个力通常叫做洛伦兹力。一.洛伦兹力1.概念:磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。2.F洛与F安的关系:F安=NF洛(N为受到的洛伦兹力的运动电荷的总个数)◆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。用左手定则来判定伸开左手,使大姆指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向正电荷运动的方向,那么,拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向.二、洛伦兹力的方向vF思考:如果运动的是负电荷而不是正电荷,该怎样判定它所受到的洛伦兹力的方向呢?vF如果运动的是负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向,那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。判定方法:示波器中示波管的原理VF×××××××××B×××××××××B++++FVV垂直纸面向外VFV习题1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场,试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向垂直纸面向里F2、判断下列各图带电粒子所受的洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性×××××××××VFV垂直纸面向外VFVB垂直纸面向里既然安培力为洛伦兹力的宏观表现,那么我们用导体所受的安培力来除以这段导体所含有的自由电荷数,不就可以求出每个自由电荷所受的洛伦兹力了吗?想一想1.公式推导:F=qvB三.洛伦兹力的大小设通电导体的长度:L横截面积:S单位体积内的电荷数:n每个电荷的带电量:q电荷定向移动的速率:vI=nqvSF安=qvB(nLS)F安=BIL若v与B间的夹角为θ,则F=qvBsinθ2.公式:F=qvB(只适用于v⊥B的情况)vv2v1B当速度方向与磁场方向有夹角时可采用把速度分解的办法来求洛伦兹的大小.[观看]洛伦兹力演示仪思考与讨论:带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功?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.大小:在匀强电场中,电荷所受的电场力与V无关,是一个恒力在匀强磁场中,洛伦兹力与V有关3.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。4.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,永远不会做功小结注意:1.当v⊥B时,F洛=qvB.2.当v//B时,电荷不受洛伦兹力作用,即F洛=0.讨论:如果电荷的运动方向与磁场的方向既不平行,也不垂直时,电荷所受洛伦兹力情况如何?qv讨论θBvBv2v1F=qv1B=qvBsinθθvBθB2B1F=qvB1=qvBsinθqv讨论θBvBv2v1F=qv1B=qvBsinθθvBθB2B1F=qvB1=qvBsinθ[例1]一个电子的速率V=3×106m/s,垂直射入B=0.1T的匀强磁场中,它所受的洛伦兹力为多大?(e=1.6×10-19C)解:F=qvB=evB=1.6×10-19×3×106×0.1N=4.8×10-14N巩固练习3、关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系,下列说法正确的是()A、F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F、v,但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B五、课堂小结B巩固练习4.如图所示质量为m的带电微粒以水平速度v沿水平方向匀速通过磁感应强度为B的匀强磁场,试判断带电微粒电性并求电量?××××××××××××××××V+电性:正电荷电量:Bvmgq/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BV课堂练习当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,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CDB课堂练习课外作业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。2.答:甲竖直向上;乙竖直向下;丙垂直纸面向外;丁垂直纸面向里。课外作业3、方向判定:左手定则.F⊥B,F⊥V(F垂直于v和B所决定的平面)2、产生条件:电荷在磁场中运动,且V与B不平行.☆小结洛伦兹力1、定义:磁场对运动电荷的作用力.施力物体:磁场;受力物体:运动电荷.4、大小(公式):F=qvB(只适用于v⊥B的情况).5、做功与能量转化:洛伦兹力对电荷不做功,无能量转化.

1 / 30
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功