人教版高中物理选择性必修第2册 第一章 安培力与洛伦兹力 1 2 磁场对运动电荷的作用力.ppt

高中物理选择性必修第二册人教版;2磁场对运动电荷的作用力

1.通过实验,观察阴极射线在磁场中的偏转,认识洛伦兹力。

2.会判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小。

3.了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。;1.洛伦兹力:①运动电荷????在磁场中受到的力。

2.洛伦兹力的方向

(1)实验观察——用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。

a.没有磁场时电子束是一条直线。

b.将一蹄形磁铁跨放在阴极射线管外面,电子流运动轨迹发生②弯曲????。

(2)洛伦兹力方向的判断——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个平面内;让

③磁感线????从掌心垂直进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指

所指的向就是运动的④正电荷????在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷

受力的方向与正电荷受力的方向相反。;1.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B的方向垂直,那么

粒子受到的洛伦兹力F=⑤????qvB????。

2.当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为θ时,电荷所受的洛伦兹力为F=

⑥????qvBsinθ????。

3.当电荷沿磁场方向运动(即θ=0或v∥B)时,F=⑦0????。;2.原理

(1)电子枪发射⑧电子????。

(2)电子束在磁场中⑨偏转????。

(3)荧光屏被电子束撞击发光。

3.扫描:在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场,其方向、强弱都在

⑩不断变化????,使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动。

4.偏转线圈:使电子束偏转的磁场是由?偏转线圈????产生的。;1.从地球赤道表面,沿与地面垂直的方向向太空发射一束高速质子流,则这些质子

在进入地球周围的空间时,将相对于初速度方向稍向西偏转。(√)

2.如图甲所示,水平直导线中通有向右的恒定电流I,一电子从导线的正下方以水平

向右的初速度进入该通电导线产生的磁场中,此后电子将向上偏转。?(?????)

3.如图乙所示,某一正点电荷q垂直纸面向里飞入水平向右的匀强磁场中,则它受到

的洛伦兹力的方向竖直向下。?(√);4.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定会受到洛伦兹力的作用。?(?????)

运动电荷在磁感应强度不为零的地方,当电荷运动速度与磁场方向平行时,所受洛

伦兹力为零。

5.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,该处的磁感应强度不一定为零。?(√)

6.显像管中偏转磁场使电子所受到的洛伦兹力的方向仍遵循左手定则。???(????√);情境????极光出现于星球的高磁纬区上空,是一种绚丽多彩的发光现象。地球的极

光是来自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)而产生的,由于地磁场的作用,

来自太阳的高能粒子会转向极区,所以极光常见

于高磁纬区上空。极光产生的条件有三个:大气、

磁场、高能带电粒子,这三者缺一不可。极光不

只在地球上空出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上空也会出现极光。;问题

1.从太阳射来的带电粒子为什么只在地球两极引起极光?

提示:地球周围存在地磁场,来自太阳的带电粒子到达地球附近后,由于受到洛伦兹

力的作用而转向地球两极,引起极光。

2.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。假

如高速电子流以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则电子流在进入

地球周围的空间时,稍向哪个方向偏转?

提示:地磁场方向在赤道附近由南指向北,电子带负电,由左手定则判断可知电子流

将稍向西偏转。;3.我国科学考察队在两极进行科学观测时,记录下带电的太空微粒平行于地面进入

两极区域上空时,分别留下的一段弯曲的轨迹。若垂直地面向下看,粒子在地磁场

中的轨迹如图甲、乙所示,则甲、乙哪一个表示在地球的南极处,哪一个表示在地

球的北极处?

提示:由磁感线方向知甲对应南极,乙对应北极。

4.图甲飞入磁场的粒子带哪种类型的电荷?图乙飞入磁场的粒子又带哪种类型的

电荷呢?

提示:由左手定则知均带正电。;决定洛伦兹力方向的三个因素

电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向。三个因素决定洛伦兹力的

方向,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。

F、B、v三者方向间的关系

电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系,两者关系是不确定的。电荷运动方向

和磁场方向确定洛伦兹力方向,F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v所决定的平面。

洛伦兹力的特点

洛伦兹力总与运动方向垂直,故洛伦兹力永不做功,它只改变电荷运动方向,不改变

电荷速度大小。;洛伦兹力与安培力的区别和联系;