磁场对运动电荷的作用(优秀课件).pptVIP

☆小结 带电粒子在磁场中的运动 1、运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力，做匀速直线运动。 2、运动方向与磁场垂直时做匀速圆周运动。 判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向： 方法总结 画轨迹 找圆心 定半径 3.特点： ① F洛⊥B, F洛⊥V(垂直于v和B所决定的平面) ② 洛伦兹力对电荷不做功 [例1] 一个电子的速率V=3×106 m/s，垂直射入B=0.1T的匀强磁场中，它所受的洛伦兹力为多大？（e=1.6×10-19 C） 解：F = qvB = evB=1.6 ×10-19 ×3 ×106 ×0.1N =4.8 ×10-14N 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。这些高能粒子流，如果都到达地球，将对地球上的生物带来危害。庆幸的是，地球周围存在地磁场，改变了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、方向判定：左手定则. F⊥B, F⊥V (F垂直于v和B所决定的平面) 2、产生条件：电荷在磁场中运动，且 V 与 B不平行. 洛伦兹力 1、定义：磁场对运动电荷的作用力.施力物体：磁场；受力物体：运动电荷. 4、大小（公式）：F = qvB (只适用于v⊥B的情况). 5、做功与能量转化：洛伦兹力对电荷不做功，无能量转化. 由qvB=mv2/R 得R=mv/qB 由qvB=mR4π2/ T2得T=2πm/qB F 一、运动形式 1、运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力，做匀速直线运动。 2、运动方向与磁场垂直时做匀速圆周运动。 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力就是它做圆周运动的向心力 由qvB=mv2/R 得R=mv/qB 由qvB=mR4π2/ T2得T=2πm/qB 1、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直从A点射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，且与磁场的边界垂直，通过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则： 电子的质量是 ， 通过磁场的时间是 。 300 v B A B v d 一、磁场作用下粒子的偏转 解：因为速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，所以粒子转过的角度是30°即角AOB=30°，所以半径r=2d由r=mv/qB得，m=qBr/v=2dqB/vt=T/12=πm/6qB =πd/3v 2 . 图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B 。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P 点。已知B 、v以及P 到O的距离l ．不计重力,求此粒子的电荷q与质量m 之比。 P O M N B v l 解：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R ， 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律， 有 qvB=mv2/R 因粒子经O点时的速度垂直于OP ． 故OP 是直径，l=2R 由此得 q/m=2v／Bl * * * * * * * * * * * * * C5 * 磁场对运动电荷的作用 + v × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B 受力吗？ 美丽的北极极光 同学们知道极光是怎样形成的吗？ 答：电荷的定向移动形成电流. 物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向. 电流的微观表达式为 问题思考 1、电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规定的?电流的微观表达式（决定式）是什么? 答：磁场对电流的作用力称为安培力. 安培力的方向用左手定则来判断. 其大小为 F=BIL(B⊥L) 2、什么叫做安培力?怎样判断安培力的方向?安培力的大小为多少? 猜想: 既然磁场对电流有力的作用，而电流又是由电荷定向移动形成的，那么很有可能是磁场对定向移动的电荷有力的作用。 实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。 实验验证 在真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极.阴极接高电压的负极、阳极接正极.阴极能够发射电子,电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极飞向阳极.这个管子叫做阴极射线管.为了显示电子束运动的情况,管内装有长条形的荧光屏,屏上的物质受到电子的撞击时能够发光,显示出电子束的运动轨迹。 [实验现象] 当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的运动轨迹是直线。 当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线。 [实验结论] 运动电荷确实受到