运动电荷在磁场中受到的力ppt

第三章磁场§3.5运动电荷在磁场中受到的力复习回顾方向:IB30°IB运用左手定则判断安培力的方向安培力1、磁场对通电导线的作用力大小:sinBILFFF左手定则B和I之间的方向夹角导体中的电流是由电荷的定向移动产生的2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?【思考】既然磁场对电流有力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成的。那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢?演示实验结论：磁场对运动电荷有作用力.阴极阳极狭缝荧光板电子束实验验证演示：阴极射线在磁场中的偏转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磁场对运动电荷有力的作用结论一、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力.荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。荷兰物理学家洛伦兹(Lorentz，1853—1928)洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动形成的，且磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用。所以安培力是洛伦兹力的宏观表现.为什么磁场对通电导线有作用力?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+IF-IF1.判定安培力方向。2.电流方向和电荷运动方向的关系。3.安培力方向和洛伦兹力方向的关系。4.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。二.洛伦兹力的方向----左手定则v1、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，让磁感线穿入手心，使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，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。FFvNS下图中电子束的偏转方向？1实验验证：SN实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。课堂训练竖直向上竖直向上垂直纸面向内垂直面向外1判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向－qFF－qF洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关:1.磁感应强度B2.电荷量q3.电荷运动快慢v三、洛伦兹力的大小三、洛伦兹力的大小设有一段长为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，求IFvvvvqvBnSLLnqvSBNFF)(安洛nSLNnqvSILnqvSBBILF)(安（1）通电导线中的电流（2）通电导线所受的安培力（3）这段导线内的自由电荷数（4）每个电荷所受的洛伦兹力1.F洛=qVB(V⊥B）2.F洛=0(V∥B）3.当V与B成一角度θ时三、洛伦兹力大小V2V1F洛=qVBsinθ思考与讨论（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直（2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功F⊥vF⊥B小结1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力的方向：左手定则F⊥vF⊥B3、洛伦兹力大小：F洛=qVBsinθV⊥BF洛=qVBV∥BF洛=04、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功2、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×××××××××+×××××××××VV+VVV+VFL+V垂直纸面向外垂直纸面向里+VFLFLFLFL=0FL=0课堂练习:3：为了研究某种放射源发出的未知射线，物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的电性。欣赏“极光”欣赏“极光”欣赏“极光”欣赏“极光”欣赏“极光”欣赏“极光”太阳喷射出的带电粒子（称太阳风）受地球磁场的作用而进入地球的两极地区，轰击高层大气气体使其电离的彩色发光现象称为极光++以正电荷为例4、极光现象5：下列说法正确的是：()A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用；B.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零；C.洛伦兹力既不能改变带电子粒子的动能，也不能改变带电粒子的加速度；D.洛伦兹力对带电粒子不做功。6关于带电粒子所受洛仑兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（）A、F、B、v三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、v，但B不一定垂直vC、B必定垂直于F，但F不一定垂直于vD、v必定垂直于F，但F不一定垂直于BＢ7：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。有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N，则质子射入时速度为,质子在磁场中向方向偏转。变式训练：85×10５m/s东9：图中所示为电视机显像管中电子束偏转的示意图。磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向是：（）A．向上；B．向下C．向左；D．向右C