5.2 洛伦兹力 课件高二下学期物理沪科版（2019）选择性必修第二册.pptx

第五章磁场5.2洛伦兹力选择性必修二

1目录234洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小洛伦兹力的应用巩固提升

新课导入你知道绚丽的极光是怎么形成的吗？

复习回顾安培力磁场对电流的作用力电流是如何形成的？电荷的定向移动形成电流洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力实验验证：磁场对运动电荷的作用力因果微观解释宏观表现

洛伦兹力的方向壹

洛伦兹力的方向左手定则安培力洛仑兹力微观解释宏观表现左手定则伸开左手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面里把左手放入磁场中，让磁感线穿过掌心，使四指指向正电荷运动方向这时大拇指所指的就是洛伦兹力的方向??????【说明】①若运动电荷是正电荷，四指跟运动电荷方向＿＿；②若运动电荷是负电荷，四指跟运动电荷方向＿＿。相同相反磁感线四指大拇指穿手心电流方向洛伦兹力方向

洛伦兹力的方向左手定则?????磁感线四指大拇指穿手心电流方向洛伦兹力方向洛伦兹力与速度方向互相＿＿，洛伦兹力只改变速度的＿＿，不改变速度的＿＿，洛伦兹力对电荷＿＿＿。垂直方向大小不做功

洛伦兹力的方向左手定则实验验证

洛伦兹力的大小贰

洛伦兹力的大小??安培力是洛伦兹力的宏观体现洛伦兹力是安培力的微观解释我们可以由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式

洛伦兹力的大小------------I=nqsvN=nLs每个自由电荷所受的洛伦兹力大小：F=BIL（I与B垂直）IF安F洛安培力洛伦兹力F安=N·F洛（v与B垂直）

洛伦兹力的大小若运动电荷速度方向与磁场方向不垂直，所受洛伦兹力该如何计算？vB11B┴vvv11┴

洛伦兹力的大小计算公式洛伦兹力：当v⊥B时,则f洛=＿＿＿当v∥B或v=0时，则f洛=＿＿（1）运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力（2）静止电荷不受洛伦兹力当v与B的夹角为任意角度θ时，则f洛=＿＿＿＿＿qvBsinθqvB0

洛伦兹力和安培力的区别和联系区别研究对象洛伦兹力是指＿＿＿＿＿＿运动时所受的磁场力，而安培力是指＿＿＿＿所受到的磁场力做功情况洛伦兹力＿＿＿＿，而安培力＿＿＿＿＿联系意义洛伦兹力是安培力的＿＿＿＿，而安培力是洛伦兹力的＿＿＿＿大小＿＿＿＿，其中N是导体中定向运动的总电荷数方向洛伦兹力与安培力的方向＿＿，均可用＿＿＿＿进行判断单个带电粒子通电导线恒不做功可以做功微观解释宏观表现F安＝Nf洛一致左手定则

洛伦兹力和电场力的区别和联系比较项目洛伦兹力f洛电场力F性质产生条件大小磁场对在其中运动电荷的作用力v≠0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用f洛＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系做功情况力为零时场的情况作用效果一定是f洛⊥B，f洛⊥v正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反任何情况下都不做功可能做正功、负功或不做功f洛为零，B不一定为零F为零，E一定为零只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向电场对放入其中电荷的作用力

洛伦兹力的应用叁

如图所示，来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，幸好由于地磁场的存在而改变了这些带电粒子的运动方向，使很多带电粒子不能到达地面，避免了其对地面上生命的危害。已知北京上空某处由南指向北的磁感应强度为1.2×10－4T，如果有一速率v=5.0×105m/s、电量q=1.6×10－19C的质子竖直向下运动穿过此处的地磁场。(1)此时该质子受到的洛伦兹力是多大?向哪个方向偏转?(2)在地球两极处地磁场方向可近似认为垂直于地面，在赤道处地磁场方向可近似认为由地理南极指向地理北极，那么，地球两极处和赤道处相比，哪个区域地磁场对高能带电粒子的阻挡效果更好?为什么?地磁场对宇宙射线的影响

解：(1)质子所受的洛伦兹力f=qvB=1.6×10－19×5.0×105×1.2×10－4N=9.6×10－18N根据左手定则可知，质子受到的洛伦兹力由西向东，因此质子向东偏转。(2)由于地球两极处地磁场可近似认为垂直于地面，因此竖直向下的带电粒子运动方向与两极处的磁场方向平行，在南北两极不受洛伦兹力，地磁场对宇宙射线的阻挡效果较弱。而在赤道附近，地磁场的方向由地理南极指向地理北极，带电粒子运动方向与磁场的方向垂直，带电粒子受到了洛仑兹力的作用，所以对宇宙射线的阻挡效果强。

极光的形成原因低纬度区域，来自太阳风的高能带电粒子受到洛伦兹力，发生偏转，未能接近地球高纬度区域，来自