磁场对运动电荷的作用力..pptVIP

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 解析： 　　带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力，不但与速度大小有关，还与速度的方向有关，当v与B平行时，不管v、B、q多大，洛伦兹力总为零．将＋q改为－q，且速度等值反向，这时形成的电流方向仍跟原来相同，由左手定则和F=qvB可知，洛伦兹力不变． 　　　所以，正确选项为B 例题 质量m=0.1×10-3kg的小物块，带有电量为 q=5×10-4C的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角α=30°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.4。设整个斜面放在匀强磁场中，B=0.5T，方向如图，若斜面足够长，问： （1）物块下滑时，能达到的最大速率为多少？ （2）如果将磁场反向，其他条件不变，物块下滑时将发生什么情况？ 显象管的工作原理 小结： 运动电荷在磁场中所受的磁场力叫洛伦兹力． 运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力大小为F=qvB． 洛伦兹力的方向可由左手定则来判定． 新课引入 教科书的引入： ●提出问题：安培力的微观原因是什么？ ●作出猜想 ●验证猜想 （由以下一段引言引入） 电子显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？……解开这些问题的钥匙，就是磁场对运动电荷作用的规律。 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 由此我们会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用. 3.5磁场对运动电荷的作用力 一、磁场对运动电荷存在作用力 探索：安培力→电荷运动时受磁场力→验证． 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． 通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现． F安 I B 是谁在微观上受到了安培力的最小分力？正电荷？负电荷？ 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．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为安培力，因此，可以用左手定则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 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电荷的运动方向． 　（2）对于负电荷四指指向电流方向即指向电荷运动的反方向． B V F 请判断洛伦兹力的方向： F B v 请判断速度的方向： B V F 请判断洛伦兹力的方向： F B V 请判断洛伦兹力的方向： B V 请判断洛伦兹力的方向： 长为L、电流为I导体在匀强磁场B中受到的安培力为多少？ L I B F 长为L、截面积为S、单位体积内的电子的个数为n, 导体中电子的总数为多少？ L S I B F 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θ，洛伦兹力的大小该怎么表达？ V2 V1 思考 若V与B方向不垂直，V与B方向的夹角为θ，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∥ θ 四、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． 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