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1、第五节 磁场对运动电荷的作用力,第三章 磁场,回顾复习:,1、安培力的定义:,磁场对通电导线的作用力,方向的判断:,左手定则,大小的计算:,2、电流是如何形成的?,3、猜想:磁场是不是可能对运动电荷有力的作用?,电流是由电荷的定向移动形成的,演示:阴极射线在磁场中的偏转电子束的偏转.wmv,1 、没有磁场时,接通高压电源可以观察到什么现象。 2、光束实质上是什么? 3、若在电子束的路径上加磁场,可以观察到什么现象? 4、改变磁场的方向,通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。,一、探究洛伦兹力的方向:,安培力是磁场对电流的作用力,电流是电荷的定向移动形成的,洛伦兹力是磁场对运动电
2、荷的作用力,1.安培力是洛伦兹力的宏观表现 2.洛伦兹力是安培力的微观本质,洛伦兹力的方向可以用左手定则判定,实验验证:,理论推导:,推理与猜想:,磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力,洛伦兹力:,二、洛伦兹力的方向-左手定则,1、 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、若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,垂直纸面向外,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,1、可见:以相同速度进入同一磁场的正负电荷受
3、到的洛伦兹力方向相反。,2、安培力方向由左手定则判断。我们知道安培力的方向既垂直于磁场方向,又垂直于电流方向,同样也用左手定则判断洛伦兹力f的方向也既垂直于磁场B的方向又垂直于电荷运动速度v的方向,练一练:,试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向,或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。,洛伦兹力方向 垂直纸面向里,洛伦兹力方向 垂直纸面向外,三、探究洛伦兹力的表达式:,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)电流强度I。 (2)通电导线所受的安培力。
4、 (3)这段导线内的自由电荷数。 (4)每个电荷所受的洛伦兹力。,如果通电导线不和磁场方向垂直,怎么办?,(适用条件:速度方向与磁场方向垂直),速度v与磁场B的方向夹角为时,I=nqsv,F安ILB(nqsv)LB,总电荷数:nsL,f洛VB,1、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。,CD,四、洛伦兹力的特点,(1)、洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向,又垂直于速度方向,即垂直于磁场和速度所组成的平面。,(2)、洛伦兹力对电荷不做功,即不改变速度的大小,只改变速度的方向。,五、电视显像管的工作原理,主要构造:,电子枪(阴极)、偏转线圈、荧光屏等,【思考与讨论】,1若要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的点,偏转磁场应该沿什么方向?,2若要使电子束打在点,磁场应该沿什么方向?,3若要使电子束打在荧光屏上的位置由逐渐向点移动,偏转磁场应该怎样变化?,原理:,应用电子束磁偏转的道理,小结:,、洛伦兹力的方向,、洛伦兹力的大小,、洛伦兹力的特点,、电视显像管的工作原理,