第四节磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力.ppt

* 第三章磁场 第四节 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力 南溪一中 ——王聪 1、知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断 洛伦兹力的方向． 2、掌握洛伦兹力公式的推导过程，会用公式 求洛伦兹力． 3、知道洛伦兹力不做功，它只改变带电粒子 速度方向，不改变其速度大小． 4、掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 的规律和分析方法．并能用学过的知识推导 出匀速圆周运动的半径公式和周期公式． 学习目标 南溪一中 (a) (b) 带电粒子在磁场中的偏转 4．洛伦兹力：________在磁场中所受的磁场力． 1．阴极射线：从______射线管的______射出的电 子束. 阴极 运动电荷 一条直线 洛伦兹力 一、洛伦兹力 南溪一中 阴极 2．实验现象：无磁场时电子束是__________,有磁 场时__________. 发生弯曲 3．实验结论：说明磁场对电子有________的作用. 磁场力 5．与安培力的关系：静止的通电导线在磁场中受 到的安培力,在数值上等于大量运动电荷受到的 __________的总和． 负电荷受力的方向与正 电荷受力的方向_____． 7．洛伦兹力的方向： 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平面内．让_______垂直穿过掌心，并使四指指向________________，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷 在磁场中所受__________的方向． 6．洛伦兹力的大小 (1)当______时，F洛＝______. (2)当______时，F洛＝0. v⊥B qvB v∥B 南溪一中 磁感线 正电荷运动方向 洛伦兹力 相反 注意: 1、下列各图中,运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　 　) 南溪一中 课堂练习： B A × × × × × × × × × × × × × × × × v B + F B B v + F B F + v C B F + v D 极光是来自太阳的带电微粒在地磁场的作用下向地球两极聚集,并作用于大气层中的原子,发出奇异光芒的现象 2、每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来在地球磁场的作用下，它将(　 　) A . 向东偏转 B . 向南偏转 C . 向西偏转 D . 向北偏转 南溪一中 课堂练习： A 1．对洛伦兹力方向的认识 对洛伦兹力的理解和认识 (3)由于洛伦兹力的方向总是跟运动电荷的速度方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，洛伦兹力只能改变电荷速度的方向，不能改变速度的大小． (2)在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时，由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的平面． (1)决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向．当电荷电性一定时，其他两个因素中，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变． 2．洛伦兹力大小的理解 推导：如图所示，直导线长为L，电流为I，导线中运动电荷数为n，截面积为S，电荷的电荷量为q，运动速度为v，则 3．洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力 电场力 作用 对象 仅在运动电荷的速度方向与B不平行时，运动电荷才受到洛伦兹力 带电粒子只要处在电场中，一定受到电场力 大小 方向 F洛＝qvBsinθ，方向与B垂直，与v垂直，用左手定则判断 F＝qE，F的方向与E同向或反向 特点 洛伦兹力永不做功 电场力可做正功、负功或不做功 相同点 反映了电场和磁场都具有力的性质 特别提醒： (1)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四指要指向负电荷运动的相反方向，也就是电流的方向． (2)电荷运动的方向v和B不一定垂直，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度方向v. (3)运动电荷不受洛伦兹力作用的位置，磁感应强度不一定为零． 3、如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是(　　) A．沿路径a运动　　　　　　 B．沿路径b运动 C．沿路径c运动 D．沿路径d运动 南溪一中 课堂练习： B 4、有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？ 南溪一中 课堂练习： 【规律总结】