磁场对运动电荷作用.ppt

关于磁场对运动电荷作用第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日知识回顾判断下列图中安培力的方向若已知上图中：B=4.0×10-2T，导线长L=10cm，I=1A。求：通电导线所受的安培力大小？第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日电流是如何形成的？思考电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，由此你会想到了什么？磁场可能对运动电荷有力的作用。第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。实验验证在真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极.阴极接高电压的负极、阳极接正极.阴极能够发射电子,电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极飞向阳极.这个管子叫做电子射线管.为了显示电子束运动的情况,管内装有长条形的荧光屏,屏上的物质受到电子的撞击时能够发光。第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的运动轨迹是直线第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线磁场对运动电荷有力的作用结论第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日一、洛伦兹力1、磁场对运动电荷有力的作用,这个力叫做洛仑兹力.2.洛伦兹力与安培力的关系：安培力是洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是安培力的微观本质。第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日洛伦兹（1853—1928）洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日猜想：能不能用左手定则来判定推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向．大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向．验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向．洛仑兹力F洛的方向如何确定？思考第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日3、洛伦兹力的方向----左手定则vv1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。2、如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。FF第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日课堂练习:1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.-qv甲F-qv丙F垂直纸面向里+qv乙F+qv丁F垂直纸面向外第11页，共22页，星期日，2025年，2月5日小结1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力方向的判断：左手定则第12页，共22页，星期日，2025年，2月5日如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动？思考第13页，共22页，星期日，2025年，2月5日电子束的磁偏转图2.4-2洛伦兹力演示仪下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。第14页，共22页，星期日，2025年，2月5日在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。电子束的磁偏转第15页，共22页，星期日，2025年，2月5日显像管的工作原理1、电子束是怎样实现偏转的？思考与讨论2、在图2.4－3中，如图所示（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？（3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光能？第16页，共22页，星期日，2025年，2月5日第17页，共22页，星期日，2025年，2月5日科学漫步第18页，共22页，星期日，2025年，2月5日*F=BIL=4×10-2T×1A×0.