《黑龙江省虎林市高级中学高中物理人教版选修3-1课件：3.5磁场对运动电荷的作用力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黑龙江省虎林市高级中学高中物理人教版选修3-1课件：3.5磁场对运动电荷的作用力（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 5磁场对运动电荷的作用力 磁场对通电导线有力的作用 电流是由电荷的定向移动形成的磁场对运动电荷能有力的作用么 实验表明 阴极射线管 电子射线管 中的电子束在磁场中发生偏转 磁场对运动电荷确实存在作用力 洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力 磁场对电流有安培力的作用 而电流是由电荷定向运动形成的 所以安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹是荷兰物理学家 数学家 1853年7月18日生于阿纳姆 他是首先提出 磁场对运动电荷有作用力 洛伦兹创立了经典电子论 1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖 二 洛伦兹力的方向 1 推理 左手定则判断安培力方向 大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现
2、为安培力 因此 可以用左手定则判定洛伦兹力的方向 2 洛伦兹力的方向由左手定则判定伸开左手 使大拇指跟其余四个手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 四指指向电流方向 那么大拇指所指的方向就是运动电荷所受的洛伦兹力方向 1 对于正电荷四指指向电流方向即指向正电荷的运动方向 2 对于负电荷四指指向电流方向即指向负电荷运动的反方向 B F垂直于纸面向外 甲 乙 丙 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 三 洛伦兹力的大小 1 推导设有一段长度为L 横截面积为S的导线 导线单位体积内含有的自由电荷数为n 每个自由电荷的电荷量为q 定向移动速率为V 这段
3、通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中所受的安培力 安培力可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力 这段导线中含有的运动电荷数为nLS 所以洛伦兹力 即 适用条件 速度方向与磁场方向垂直 f v 正电荷 与B的方向关系示意 B f v 思考 若V与B方向不垂直 V与B方向的夹角为 洛伦兹力的大小该怎么表达 f v 正电荷 与B的方向关系示意 B v f B B 五 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 洛伦兹力对电荷不做功 只改变速度的方向 不改变速度的大小 3 故只在洛伦兹力的作用下 电荷将作匀速圆周运动 四 速度选择器
4、B 正电荷 负电荷 1 速度选择器只选择速度 与电荷的正负无关 2 注意电场和磁场的方向搭配 等离子气体喷入磁场 正负粒子在洛伦兹力作用下分别聚集在A B板上 产生电势差 设两板间距L 喷入气体速度V 板间磁感应强度B 求A B板间电势差 哪个是正极 磁流体发电机 例题 下列说法中正确的是 A 磁场方向 电荷运动方向 洛仑兹力方向三者总是互相垂直的B 洛仑兹力方向一定既垂直于磁场方向 又垂直于电荷运动方向C 电荷运动方向与磁场方向可能垂直 也可能不垂直 但洛仑兹力方向一定与磁场方向和运动方向都垂直D 根据电荷运动方向和洛仑兹力方向 一定能确定磁场方向 BC 例题 一个电子以速度v逆着磁感线方向进入一匀强磁场 它在磁场中将做 A 加速直线运动B 减速直线运动C 匀速圆周运动D 匀速直线运动 D 例题 带电量为 q的粒子 在匀强磁场中运动 下面说法正确的是 A 只要速度大小相同 所受的洛伦兹力就相同B 如果把 q改为 q 且速度反向大小不变 则所受的洛伦兹力大小 方向均不变C 只要带电粒子在磁场中运动 就一定受洛伦兹力作用D 带电粒子受洛伦兹力小 则该磁场的磁感应强度小 B
