《高中物理人教选修3-1 3.5 运动电荷在磁场中受到的力2 课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教选修3-1 3.5 运动电荷在磁场中受到的力2 课件（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 5运动电荷在磁场中受到的力 复习回顾 方向 运用左手定则判断安培力的方向 安培力 1 通电导线在磁场中受到的力 大小 左手定则 为B和I之间的夹角 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 而电流是由电荷的定向移动形成的 那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢 电荷的定向移动形成的 阴极射线管 让事实说话 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 让事实说话 观察阴极射线在磁场中的偏转 让事实说话 实验现象 在没有外磁场时 电子束沿直线运动将蹄形磁铁靠近阴极射线管
2、 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 荷兰物理学家 他是电子论的创始人 相对论中洛伦兹变换的建立者 并因在原子物理中的重要贡献 塞曼效应 获得第二届 1902年 诺贝尔物理学奖 被爱因斯坦称为 我们时代最伟大 最高尚的人 荷兰物理学家洛伦兹 Lorentz 1853 1928 定义 运动电荷在磁场中受到的作用力 磁场对运动电荷的作用力 一 洛伦兹力 安培力 洛仑兹力 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷的作用 因 果 微观原因 宏观表现 二 洛伦兹力的方向 1 判定安培力方向 2 电流方向和电荷运动方向的关系 3 安培力方向和洛伦兹力方向的关系 4 电荷运动方向 磁场方向
3、洛伦兹力方向的关系 想一想 二 洛伦兹力的方向 左手定则 伸开左手 使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内 让磁感线从掌心进入 使四指指向正电荷运动的方向 拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 如果是负电荷 我们应如何判定洛伦兹力的方向 四指的方向 电流的方向 正电荷的运动方向负电荷运动的反方向 二 洛伦兹力的方向 B F垂直于纸面向外 F垂直于纸面向里 甲 乙 丙 丁 训练巩固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 B B B 1 以相同速度垂直进入同一磁场的正 负电荷受到的洛伦兹力方向相反 2 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面 心得体会 洛伦兹力大小可能会与哪些因素
4、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 洛伦兹力的大小 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 三 洛伦兹力的大小 1 通电导线中的电流 2 通电导线所受的安培力 3 这段导线内的自由电荷数 4 每个电荷所受的洛伦兹力 单位 F N q C v m s B T n q v L S 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垂
5、直B 三 洛伦兹力的大小 问题 若带电粒子不垂直射入磁场 粒子受到的洛伦兹力又如何呢 B v F V2 V1 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 单位 F N q C v m s B T 三 洛伦兹力的大小 F洛 qvB 1 60 10 19 3 106 0 10N 4 8 10 14N 电子的速率v 3 106m s 垂直射入B 0 10T的匀强磁场中 它受到的洛伦兹力是多大 课堂练习 解 因为v垂直B 所以所受洛伦兹力大小 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
6、电粒子速度大小不变D 带电粒子速度方向不变 CD 课堂练习 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 课堂练习 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 洛伦兹力方向 左手定则F VF B3 洛伦兹力大小 F洛 qVBsin V BF洛 qVBV BF洛 0 根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系 F VF B 请你推测 1 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 思考与讨论 洛伦兹力只改变速度的方向 不改变速度的大小 洛伦兹力对电荷不做功
