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1、3.5 运动电荷在磁场中受到的力,1、通过实验，认识洛伦兹力，能用左手定则判 断洛伦兹力的方向；,2、知道洛伦兹力的推导过程；,3、掌握V与B垂直时洛伦兹力大小的计算，理解洛伦兹力对电荷不做功；,复习回顾：,1磁场对电流有作用力，这个力叫安培力，安培力的大小计算公式？,B I 时， F=ILB B I时，F0 B与I夹角为 时， F=I L B sin,2、安培力的方向怎样判断？（左手定则内容）,安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？,3、电流定义？电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系？,电荷的定向移动形成电流。,电流方向与正电荷定向移动方向相同；与负电荷定向移动方向相反。,FI 时，
2、FB,FI 、B所决定的平面,【思 考】磁场是否对运动电荷也有作用力 呢?,磁场对运动电荷有作用力.,【结 论】,没有加磁场时，电子束直线前进；加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。,【实验现象】,【探究活动】,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。,2、洛伦兹力与安培力的关系：,（宏观表现）,（微观原因）,安培力是洛伦兹力的宏观表现。,洛伦兹力的方向,磁感线,四指,大拇指,指向正电荷的运动方向,指向负电荷运动的反向,【方 法】,（垂直）穿入掌心,所受洛伦兹力的方向,正电荷垂直磁场运动 V B,小组合作讨论,洛伦兹力只改变电荷速度的方向,
3、不改变速度的大小.,洛伦兹力对运动电荷永远不做功.,Fv FB 即FSvB,3、洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响?,2、带电粒子在磁场中运动时， 洛伦兹力对带电粒子是否做功?,【思 考】,电荷垂直磁场运动时， v、B、F两两垂直,1、 F洛与 B、v角度关系?,.,【例1】 左手定则的运用,试判断图所示带电粒子刚进入磁场时所受 的洛仑兹力的方向。,【变式突破1】判断下图洛伦兹力的方向。,设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v，这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求 （1）这段导线中电流I的
4、微观表达式是多少？,洛伦兹力的大小,B,（2）通电导线所受的安培力为多大？,（3）这段导线内的自由电荷个数?,（4）每个电荷所受的洛伦兹力？,Invsq,F=BILB nvsq L,N=nvts=nLs,F洛=F/N=qvB,洛伦兹力的大小,v,v,(vB),1、,若带电粒子速度v的方向与磁场夹角为任意,则粒子受到的洛伦兹力大小如何呢?,【例2】 洛伦兹力公式的运用,A、运动电荷在磁感应强度不为零的地 方，一定受到洛仑兹力的作用 B、运动电荷在某处不受洛仑兹力，则该处的磁感应强度一定为零 C、洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度 D、电荷受到洛仑兹力，该电荷相对磁场一定是
5、运动的,下列说法正确的是：（ ）,D,【变式突破2】带电油滴以水平速度v0垂直进入水平匀强磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴的质量为m,磁感应强度为B，则下述说法正确的是（ ） A、油滴必带正电，电荷量为2mg/ v0B B、油滴必带负电，比荷q/m=g/ v0B C、油滴必带正电，电荷量为mg/ v0B D、油滴带什么电荷都可以， 只要满足q=mg/ v0B,v0,C,(内部为相互垂直的电场和磁场),速度选择器,E,+,在如图所示的平行板装置中，电场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后，发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度
6、选择器。试求：带正电q的粒子，速度V多大时，才能沿着直线通过这个速度选择器。（,注：微观粒子不考虑重力） 1. 在右面的图中，对该正电荷受力分析。 2. 电荷做匀速，还是变速的直线运动？ 3. 此时，电场力与洛伦兹力的大小关系： 4. 结论：当V=（ ）时，粒子沿直线运动。,在如图所示的平行板装置中，电场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后，发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。试求：带正电q的粒子，速度V多大时，才能沿着直线通过这个速度选择器。（,注：微观粒子不考虑重力） 1. 在右面的图中，对该正电荷受力分析。 2. 电
7、荷做匀速，还是变速的直线运动？ 3. 此时，电场力与洛伦兹力的大小关系： 4. 结论：当V=（ ）时，粒子沿直线运动。,在如图所示的平行板装置中，电场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后，发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。试求：带正电q的粒子，速度V多大时，才能沿着直线通过这个速度选择器。（,注：微观粒子不考虑重力） 1. 在右面的图中，对该正电荷受力分析。 2. 电荷做匀速，还是变速的直线运动？ 3. 此时，电场力与洛伦兹力的大小关系： 4. 结论：当V=（ ）时，粒子沿直线运动。,【例3】在如图所示的平行板装置中，电
8、场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后，发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一,特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。试求：带正电q的粒子，速度V多大时，才能沿着直线通过这个速度选择器。（注：微观粒子不考虑重力）,1. 当V=（ ）时，粒子沿直线运动。,E/B,【思考】,2.若VE/B，粒子向 偏转，速度变 若V E/B，粒子向 偏转，速度变,上,下,小,大,(内部为相互垂直的电场和磁场),速度选择器,E,+,在如图所示的平行板装置中，电场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后，发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来
9、，所以叫做速度选择器。试求：带正电q的粒子，速度V多大时，才能沿着直线通过这个速度选择器。（,注：微观粒子不考虑重力） 1. 在右面的图中，对该正电荷受力分析。 2. 电荷做匀速，还是变速的直线运动？ 3. 此时，电场力与洛伦兹力的大小关系： 4. 结论：当V=（ ）时，粒子沿直线运动。,在如图所示的平行板装置中，电场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后，发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。试求：带正电q的粒子，速度V多大时，才能沿着直线通过这个速度选择器。（,注：微观粒子不考虑重力） 1. 在右面的图中，对该正电荷受力分
10、析。 2. 电荷做匀速，还是变速的直线运动？ 3. 此时，电场力与洛伦兹力的大小关系： 4. 结论：当V=（ ）时，粒子沿直线运动。,在如图所示的平行板装置中，电场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后，发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。试求：带正电q的粒子，速度V多大时，才能沿着直线通过这个速度选择器。（,注：微观粒子不考虑重力） 1. 在右面的图中，对该正电荷受力分析。 2. 电荷做匀速，还是变速的直线运动？ 3. 此时，电场力与洛伦兹力的大小关系： 4. 结论：当V=（ ）时，粒子沿直线运动。,qE,qvB,以下各种
11、情况中，粒子是否可能沿直线运动（填“是”或“否”）； 前三种情况，在图旁，画出受力图。,是,否,否,否,是,【变式突破3】,当堂训练,电荷在电场中一定要受到电场力的作用,运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用,电场力F=qE,洛伦兹力F=qvB,电场力方向与电场方向平行,洛伦兹力方向与磁场方向垂直,电场力对运动的电荷不一定做功,洛伦兹力对运动的电荷一定不做功,1、大小的不同：,2、方向的不同：,3、作用关系的不同：,4、做功的不同：,思考与讨论,你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？,1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现 2、洛伦兹力的方向：左手定则 F v F B 3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsin VB F洛=qVB VB F洛= 0 4、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变 力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功 5、速度选择器的原理（电场力、洛伦兹力）,谢谢!,
