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1、磁场对运动电荷的作用 洛伦兹力 复习回顾 方向： I B 30 I B 运用左手定则判断安培力的方向 安培力: 1、磁场对通电导线的作用力 为为B B和和I I 之间的之间的 夹角夹角 大小： F F 左手定则 为什么磁场对通电导线有作用力？ 2、通电导线中的电流是怎样形成的呢? 【思考】: 既然磁场对电流有力的作用,而电荷的定向移动形成 电流.那么磁场对运动电荷是否有作用力呢? 电荷的定向移动形成的 复习回顾 方向： 安培力: 1、磁场对通电导线的作用力 大小： 左手定则 为为B B和和I I 之间的之间的 夹角夹角 阴极射线管的原理： 从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下 ，使电子
2、加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光 屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。 实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近 阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。 结论：磁场 对 运动电荷 有作用力。 让事实说话让事实说话 运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力 安培力是洛伦兹力的安培力是洛伦兹力的宏观表现宏观表现 洛伦兹力是安培力的洛伦兹力是安培力的微观本质微观本质 磁场对电流产生安培力，而电荷定向运动形成电流, 磁场对运动电荷又产生洛伦兹力。 所以磁场对电流的安培力就是磁场对运动电荷的 洛伦兹力的宏观表现 一、洛伦兹力 为什么磁场对通电导线有作用力？ 如果是负电荷,我
3、们应如何判定洛伦兹力的方向? 二、洛伦兹力的方向 左手定则：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 指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 F F F F v v q q v v -q-q v v F F v v F F B B v v B B B B 垂直于纸面向外 垂直于纸面向外垂直于纸面向外 B B v v 1、以相同速度进入同一磁场的 正、负电荷受到的洛伦兹力方向相反 2 2、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向垂直垂直于于 v v 和和 B B 组成的平面组成的平面 B B F F 洛洛 v v 甲乙丙
4、丁 训练巩固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时 所受的洛伦兹力的方向 体会体会 【思考】: 洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关? 当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的 大小跟三个因素相关： 1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v 三、洛伦兹力大小 I I F v v v v v （1 1）通电导线中的电流）通电导线中的电流 （2 2）通电导线所受的安培力）通电导线所受的安培力 （3 3）这段导线内的自由电荷数）这段导线内的自由电荷数 （4 4）每个电荷所受的洛伦兹力）每个电荷所受的洛伦兹力 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
5、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 三、洛伦兹力大小 v v 电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向 与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受的洛伦兹 力为： ( (v v 垂直垂直 B B ） 问题:若带电粒子不垂直射入磁场,电子受到 的洛伦兹力又如何呢? B B B F洛 v B B 为v 和B 之间的夹 角 V V B B B B 三、洛伦兹力大小 (vB） (vB） 特例: 当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方 向的夹角为，电荷所受的洛伦兹力大小 为 上式中各量的单位： F洛为N，q为C，v为m/s，B为T 三、洛伦兹力
6、大小 为为B B和和v v 之间的夹之间的夹 角角 当一带正电q的粒子以速度 v 沿螺线管中轴线 进入该通电螺线管,若不计重力,则（ ） A带电粒子速度大小改变 B带电粒子速度方向改变 C带电粒子速度大小不变 D带电粒子速度方向不变 CDCD B 课课 堂堂 练练 习习 电荷量为q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法正 确的是( ) A只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B如果把q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛 伦兹力的大小方向不变 C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方 向一定与电荷运动方向垂直 D粒子的速度一定变化 B B 课课 堂堂 练练 习习 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂
7、直的方 向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进 入地球周围的空间时，将( ) A竖直向下沿直线射向地面 B相对于预定地面向东偏转 C相对于预定点稍向西偏转 D相对于预定点稍向北偏转 B B V 课 堂 练 习 思考与讨论： 1.带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带 电粒子是否做功？ 2.带电粒子在磁场中运动时受洛伦兹力.而带 电粒子在电场中受电场力.那么洛伦兹力与电 场力有何区别？ 洛伦兹力的特点 ： 1.洛伦兹力的方向 既垂直于磁场,又垂直于速度, 即垂直于v和B所组成的平面 2.洛伦兹力 只改变速度的方向, 不改变速度的大小 3.洛伦兹力对电荷不做功 洛伦兹力和电场力的区别： 1.1.电荷
8、在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状 态无关；态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只 有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电 荷才受磁场力作用荷才受磁场力作用。 2. 2.大小：大小： F F电 电 qEqE F F洛 洛= =qvBsin qvBsin 3.3.电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方 向；向；而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方 向，又垂直于运动方向。向，又垂直于运动方向。 4.4.电场力会对运动电荷做功电场力会对运动电荷做功（电荷在等势面上运动（电荷在等势面上运动 除外）；除外）；而电荷在磁场中运动时，磁场力一定不会而电荷在磁场中运动时，磁场力一定不会 对电荷做功。对电荷做功。
