神奇的北极光.pptVIP

1神奇的北极光 某同学刚学了安培力不久，在电视上看到有关北极光的报道，感到非常好奇，但听解说员解说后仍然不明不白，然后上网找了些资料，决定寻根问底探个究竟？ 北极光相关资料 北极光是出现于星球北极的高磁纬地区上空的一种绚丽多彩的发光现象。 北极光的由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。 北极附近的阿拉斯加、北加拿大是观赏北极光的最佳地点。 太阳风：太阳向太阳系连续地以很高的速度和不稳定的强度释放的电离气体流。当该气体流在地球附近通过时，它将与地球磁场发生作用并在高层大气中产生各种效应。 发光：高能粒子与气体分子相互作用 1既然是宇宙射线射到地球来，为什么只有在北极附近才看到？2高能粒子是如何跟气体分子发生作用而发光的？其他问题等等         * * 探索背景 提出问题 2实验探究 阴极射线：在阳极和阴极间的高电压作用下，在阴极发射出来的电子束（高能电子束，属于宇宙射线中的一种），轰击长方形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束的运动径迹。 实验器材 阴极射线管 磁铁 实验截图 实验设计 3洛伦兹力的大小 探究与讨论： ◆已知单位体积内含自由电荷n,单电荷q，电荷定向移动平均速率为v，如何求导电电流？ ◆设直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直，如何求出该段电流收到的安培力？ 洛伦兹力的大小 探究与讨论： ◆如何计算带电导体在受到安培力的作用下的自由电荷数N？ ◆若把安培力F看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力f的矢量和，求出f? 洛伦兹力的大小 由特殊情况推广到一般情况 当带电粒子沿磁场方向运动时: 当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时: 洛伦兹力 大小： 方向： 的方向 θ 带电粒子在磁场中的运动 （1）如果 与 相互平行 粒子作匀速直线运动 （2）如果 与 垂直 粒子作匀速圆周运动 轨道半径 周期 （3）如果 与 斜交成?角 粒子作螺旋运动 扩展应用 回旋加速器 磁聚焦 *