《运动电荷在磁场中受到的力》优教课件.pptVIP

高中物理系列优教课件 高中物理系列优教课件 高中物理系列优教课件 教育资源中心 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 回顾与思考 在第二节中我们已经初步了解了磁场对通电导线的作用力，F=BIL。由于安培在研究磁场与电流的相互作用方面做出了杰出贡献，为了纪念他，人们把这个力称为安培力。 本节将对安培力做进一步研究。 学习目标 洛伦兹力的方向 1.实验探究： 磁场对运动电荷是否有力的作用 （1）探究过程 无外加磁场时，阴极射线管中电子束的运动轨迹为直线 外加蹄形磁铁时，阴极射线管中电子束运动轨迹发生弯曲 交换磁铁N、S极，电子束的偏转方向与之前相反 换用两个蹄形磁铁时，电子束的偏转角度增大 （2）探究结论 磁场对运动电荷会产生力的作用 磁场对运动电荷的作用力方向与磁场方向有关 磁场对运动电荷的作用力大小与磁感应强度有关 2.洛伦兹力的定义 运动的电荷在磁场中受到力的作用 3. 洛伦兹力的方向判断－－左手定则 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；让磁感线垂直从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向 知识点拨 判断运动的负电荷所受洛伦兹力方向发时，四指指向负电荷运动的反方向，则拇指的指向负电荷受力方向 思考 1.判断下列说法的正误 （1）洛伦兹力方向一定与电荷的运动方向垂直，磁场方向也一定与电荷的运动方向垂直。 （ ） （2）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 0。 （ ） （3）如果把＋q改为－q ，且速度反向，则洛伦兹力的方向不变。 （ ） 洛伦兹力的大小 1.洛伦兹力大小的推导 有一通电直导线长为L，横截面积为S，电流为I，导线中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，运动速率为v，向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。 vt v s v 导体受到的安培力： 自由电荷数： I 的微观表达式 ： F=BIL I=nqsv N=nLs 每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ： (v⊥B） (v∥B） 特例: 当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为 ： 2. 洛伦兹力与安培力的区别和联系 （1）区别 洛伦兹力是指单个带电粒子在磁场中的受力，安培力指通电导线的受力 洛伦兹力恒不做功，而安培力可以做功 （2）联系 安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释 方向关系：两者都可用左手定则判断 大小关系：F安＝N