5景泰二中运动电荷在磁场中受到的力.ppt

洛伦兹力的作用举例： 应用：电视显像管的工作原理 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 作业布置： 第98页1、2、3、4题 * * 运动电荷 在磁场中受到的力 景泰二中高二物理备课组 肖涛 复习回顾： 方向: I B 30° I B 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(电流)的作用力 大小: F F 左手定则 B和I之间的方向夹角 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。那么磁场是否对形成电流的运动电荷也有作用力呢? 电荷的定向移动形成电流，电流的微观本质为： 阴极射线管： 阴极 阳极 荧光屏 狭缝 若在阴阳两极间加上一高电压，阴极中的炽热的金属丝发射出的电子束，将在荧光屏上激发出荧光。 ..\..\新建教学视频文件夹\洛伦兹力1-240x192.mp4 v F洛 v F洛 电子束在磁场中的运动轨迹发生了弯曲 实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。 结论：磁场对运动电荷有作用。 一、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： 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 + I F - I F 1.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、洛伦兹力的方向判断: F v v ①大拇指跟四指垂直共面 ②磁感线穿过手心 ③四指: 1、指向正电荷的运动方向 2、指向负电荷运动的反向 大拇指:洛伦兹力方向 左手定则 以相同速度进入同一磁场的正、负电荷受到的洛伦兹力方向相反 F v F v F v B F垂直于纸面向外 F垂直于纸面向外 v 甲 乙 丙 丁 例题1.试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 B B B 如图所示，设有一段长度为L，横截面积为S的导线，导线单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动速率为v，将这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。 三、洛伦兹力的大小： 安培力为F安=BIL 电流的微观表达式为 设导线中共有N个自由电子N=nsL 每个电子受的磁场力为F洛 = F安/N 故可得F洛=evB I=nesv (条件是v⊥B) 电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受的洛伦兹力为 (v⊥B) 若带电粒子不垂直射入磁场，粒子受到的洛伦兹力又如何呢? (v⊥B) (v∥B) 特例: 洛仑兹力的特点 1、洛伦兹力的大小： v∥B，F洛=0；v⊥B，F洛=qvB 2、洛伦兹力的方向： F洛⊥B F洛⊥v F洛⊥vB平面 3、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。 重要结论：洛伦兹力永远不做功！ v与B成θ时，F洛=qvBsinθ v⊥ v∥ B F洛 v 思考与讨论 由F洛=qvB，可得B=F洛/qv，与电场强度E=F/q对比，可知磁场与电场有着怎样的不同之处？ 磁场只与运动电荷有关。 静止的电荷和运动的电荷周围都能产生电场，而磁场只能由运动电荷产生。故静止的电荷只能受库仑力的作用，而运动的电荷既受库仑力的作用，还会受到洛伦兹力的作用。 电荷在电场中一定要受到电场力的作用 运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用 电场力F=qE 洛伦兹力F=qvB 电场力方向与电场方向平行 洛伦兹力方向与磁场方向垂直 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 思考与讨论 你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？ 1、大小的不同： 2、方向的不同： 3、作用关系的不同： 4、做功的不同： 改变粒子速度的方向. 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。 地球磁场能抵挡大部分来自太阳的高能粒子. 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. 四、电视显像管的工