《磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,磁场对运动电荷的作用,复习回顾,方向：,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B和I 之间的夹角,大小：,左手定则,大小：,安培力:,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,1、磁场对通电导线的作用力,方向：,左手定则,复习回顾,实验验证,阴极射线管是一个真空放电管，在它两个电极之间加上高电压时，就会从它的阴极发射出电子束来，这样的电子束即所谓阴极射线。电子束本身是不能用肉眼观察到的，为此在管中附有荧光屏，电子束打在荧光屏上将发出荧光，
2、这样我们就可以看到电子的径迹。在没有磁场时，电子束由阴极发出后沿直线前进。,未加磁场时的电子束运动径迹,电子束在磁场中的偏转,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，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。,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宏观表现。,荷兰物理学家 洛伦兹 （ Lorentz， 18531928）,极光,由于地磁场俘获带电粒子而出现的现象,地磁场和太阳风,地球周围空间有地磁场，两极强，中间弱。,从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射线。,地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对宇宙射线起了一定的阻挡作用
3、。,在地磁两极附近 由于磁感线与地面垂直 外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内 它们和空气分子的碰撞产生的辐射就形成了极光,绚丽多彩的极光,设在一磁感强度为B的匀强磁场中，垂直于磁场方向放入一段长为L通电直导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，定向移动的速率为v。试推导每个电荷所受洛仑兹力的大小,二、洛伦兹力的大小,思考与讨论：安培力与洛仑兹力的关系,导体中的电流是由电荷的定向移动产生的,截面A,截面B,L,F洛=qvB,导线中的电流,I=neSv,所受到的安培力,F=BIL=BneSvL,运动电荷的总数,nSL,单个运动电荷所受到的作用力,F洛=F/
4、nSL,条件：电荷运动方向与磁场方向垂直,F洛=evB,分析 1.当电荷运动方向与磁场方向垂直（ vB）时，f=qvB. 2.当电荷的运动方向与磁场方向平行 （v/B)时，电荷不受洛伦兹力作用，即 f=0.,3.在一般情况下，当运动电荷的速度方向与磁场方向成角时，,B2,B1,v2,v1,f =qvB1=qvBsin,f =qv1B=qvBsin,1. 左手定则来判定：,三.洛伦兹力的方向,让磁感线穿入手心，四指指向正电荷运动的方向(负电荷运动的反方向)，拇指指向就是电荷所受洛仑兹力的方向,2.特点： F洛B, F洛V(垂直于v和B所决定的平面), 洛伦兹力对电荷不做功,实验验证, ,+,+,
5、+,+, ,+,V,f,V,V,垂直纸面向外,V,V,f,V,f,习题1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受格伦兹力的大小与方向,垂直纸面向里,2、判断下列各图带电粒子所受的洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性, ,V,f,V,垂直纸面向外,V,f,V,B,垂直纸面向里,四、带电粒子在无界匀强磁场中的运动,1、带电粒子垂直进入匀强磁场（V B),沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。,强调：所说的带电粒子是指微观的带电粒子，不计重力；该圆周运动的平面垂直于磁场方向。,周期跟轨道半径和运动速率均无关,2、带电粒子平行进入匀强磁场（V/B),匀速直线运动,
6、F洛=0,3、若带电离子与磁场成一定的角度射入匀强磁场，粒子如何运动？,垂直于B方向上：匀速圆周运动 平行于B方向上：匀速直线运动,垂直磁场方向：Rmvsin/qB T=2m/qB 平行磁场方向：螺距 d2mcos/qB,带电粒子在无界匀强磁场中的运动,F洛=0 匀速直线运动,F洛=Bqv 匀速圆周运动,F洛=Bqv 等距螺旋线运动（090）,在只有洛仑兹力的作用下,例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,例2、如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨
7、道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时A.速度相同 B.加速度相同C.所受洛伦兹力相同 D.轨道给它的弹力相同,例3、在只受洛伦兹力的条件下,关于带电粒子在匀强磁场中的运动,下列说法中正确的是A、只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B、洛伦兹力只改变带电粒子运动方向C、洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D、洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能保持不变,例4、初速为V0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则A电子将向右偏转，速率不变 B电子将向左偏转，速率改变C电子将向左偏转，速率不变 D电子将向右偏转，速率改变,一、洛伦兹力,二、洛伦兹力的方向：左手定则,三、洛伦兹力的大小：,四、洛伦兹力不做功。,条件：VB,五、带电粒子在无界 均强磁场中的运动,V/B,匀速直线运动,VB,匀速圆周运动,
