3.5_运动电荷在磁场中受到的力 上课用.ppt

四、电视显像管的工作原理 电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。 如图所示，电视显像管中，要使电子束从B逐渐向A点扫描，必须加一个怎样变化的偏转磁场？ 荧光屏中点O的下方，应加一垂直向内的磁场，且越下方磁场越强，而在O点的上方，应加一垂直向外的磁场，且越上方的磁场越强。 电视显像管中的扫描 在电视显像管的偏转区中存在水平方向和竖直方向强弱和方向都在不断变化的偏转磁场，于是，电子枪发出的电子束在荧光屏上的发光点不断移动，对图像进行扫描，扫描的路线如图所示，从a开始，逐行进行，直到b，且每秒要进行50场扫描，结果，我们就感觉到荧光屏上整个都发光了。 (1)速度选择器 ①原理：如右图所示，所受 重力可忽略不计运动方向相 同而速率不同的正粒子组成 的粒子束射入相互正交的匀 强电场和匀强磁场所组成的场区中，已知电场强度为E，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，若粒子运动轨迹不发生偏折(重力不计)，必须满足平衡条件：qBv＝qE，故v＝E/B，这样就把满足v＝E/B的粒子从速度选择器中选择出来了． 五、洛伦兹力在现代科技中的应用 (2)磁流体发电机 目前世界上正在研究的一 种新型发电机叫磁流体发 电机，它可以把气体的内 能直接转化为电能，如右图表示出了它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒．而从整体上来说是呈电中性)喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，则高速射入的离子在洛伦兹力的作用下向A、B两板聚集，使两板间产生电势差，若平行金属板间距为d，匀强磁场的磁感应强度为B，等离子体流速为v，气体从一侧面垂直磁场射入板间，不计气体电阻，外电路电阻为R，则两板间最大电压和可能达到的最大电流为多少？ 例、有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（　 　） A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用. B．电荷在电场中一定受电场力的作用. C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致. D．电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁场方向垂直. BD 例．带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是( 　) A．只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同.　　　　　　　　　　　　　 　 B．如果把+q改为-q,且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小不变. C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直. D．粒子只受到洛伦兹力的作用.不可能做匀速直线运动. BD 例、关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是(　　) A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力 B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功 C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上 D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用 D 例、质量为0.1 g的小物块，带有5×10－4C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面 (设斜面足够长，g＝10 m/s2)问： (1)物块带电性质？ (2)物块离开斜面时的速度为多少？ (3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少？ 答案：(1)负　(2)3.46 m/s　(3)1.2 m * 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 美丽的极光 在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，称之为北极光。 知识回顾： 磁场对电流的作用——安培力 判断下列图中安培力的方向，及大小。 I B 若导线的电流为I、磁场强度为B，导线长度L，则所受的安培力为多少？ 磁场对处于磁场中的电流有力的作用 电流是怎样产生的呢？ 电荷的定向移动产生电流 【思考与讨论】 磁场对放入其中的电流（垂直）有力的作用，而电流是因为电荷的定向作用移动形成的，那么是不是磁场对运动电荷也有力的作用？ 演示实验： 阴极射线管 实验观察到的现象： 1、在没有外磁场时，电子束沿直线运动 2、电子流在磁场中发生了偏转，运动轨迹发生弯曲，当磁场的方向发生变化时，电子流的弯曲方向也发生了改变 结论： 1、磁场对运动电荷有力的作用 2、磁场对运动电荷力的方