带电粒子在磁场中受到力介绍课件PPT.ppt

宇宙射线 * 阴极射线管 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。 阴极射线管演示实验 洛伦兹力(Lorentz force) 1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。 （安培力是大量定向移动的电荷所受洛伦兹力的宏观表现洛伦兹力） 2、洛伦兹力的方向： v F洛 v F洛 洛伦兹力的方向 伸开左手： 磁感线——垂直穿入手心 四指—— 大拇指—— 所受洛伦兹力的方向 ①指向正电荷的运动方向 ②指向负电荷运动的反向 v F洛 洛仑兹力的特点 1、洛伦兹力方向： v∥B，F洛=0； F洛⊥B F洛⊥v F洛⊥vB平面 2、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⊥vB平面 v⊥ v∥ v F洛 1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向： 课堂练习 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=qvB I=nqsv (条件是v⊥B) 洛伦兹力的大小 洛仑兹力的大小 1、洛伦兹力方向： v∥B，F洛=0； 2、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， v⊥ v∥ v⊥B，F洛=qvB； F洛=qvBsinθ 洛仑兹力与电场力的区别 洛伦兹力 电场力 力的概念 磁场对方入其中通电导线的作用 电场对方如其中的电荷的作用 产生条件 方向 大小 做功情况 洛仑兹力与电场力的区别 洛伦兹力 电场力 力的概念 磁场对方入其中通电导线的作用 电场对方如其中的电荷的作用 产生条件 磁场中的运动电荷，且运动方向与磁场方向不平行时受到洛伦兹力的作用 电场中电荷无论静止还是沿任意方向运动都受到电场力的作用 方向 大小 做功情况 洛仑兹力与电场力的区别 洛伦兹力 电场力 力的概念 磁场对方入其中通电导线的作用 电场对方如其中的电荷的作用 产生条件 磁场中的运动电荷，且运动方向与磁场方向不平行时受到洛伦兹力的作用 电场中电荷无论静止还是沿任意方向运动都受到电场力的作用 方向 1.方向由正负电荷、磁场方向以及电荷的运动方向共同决定，遵从左手定则 2.洛伦兹力的方向一定垂直于磁场方向及其电荷的运动方向，即垂直B与V所决定的平面 1.方向由正负电荷、电场方向共同决定 2.与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反 大小 做功情况 洛仑兹力与电场力的区别 洛伦兹力 电场力 力的概念 磁场对方入其中通电导线的作用 电场对方如其中的电荷的作用 产生条件 磁场中的运动电荷，且运动方向与磁场方向不平行时受到洛伦兹力的作用 电场中电荷无论静止还是沿任意方向运动都受到电场力的作用 方向 1.方向由正负电荷、磁场方向以及电荷的运动方向共同决定，遵从左手定则 2.洛伦兹力的方向一定垂直于磁场方向及其电荷的运动方向，即B与V所决定的平面 1.方向由正负电荷、电场方向共同决定 2.与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反 大小 F=qvBsinθ F=qE 做功情况 洛仑兹力与电场力的区别 洛伦兹力 电场力 力的概念 磁场对方入其中通电导线的作用 电场对方如其中的电荷的作用 产生条件 磁场中的运动电荷，且运动方向与磁场方向不平行时受到洛伦兹力的作用 电场中电荷无论静止还是沿任意方向运动都受到电场力的作用 方向 1.方向由正负电荷、磁场方向以及电荷的运动方向共同决定，遵从左手定则 2.洛伦兹力的方向一定垂直于磁场方向及其电荷的运动方向，即B与V所决定的平面 1.方向由正负电荷、电场方向共同决定 2.与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反 大小 F=qvBsinθ F=qE 做功情况 一定不做过 可能做正功 可能做负功 可能不做功 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。 思考与讨论 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