第五节磁场对运动电荷的作用精要.pptVIP

磁场对运动电荷的作用 学习目标 1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向. 2、知道洛伦兹力大小的推理过程. 3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算. 4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功. 5、了解电视显像管的工作原理 图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A. 求：导线所受的安培力大小？方向？ 解：F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 什么是电流？ 电荷的定向移动形成电流. 磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现. ［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转（100页图3。5--1） 1、洛伦兹力的方向和大小 洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力. 通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现. 磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力 判洛伦兹力的方向步骤 电流方向和电荷运动方向的关系.（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反） F安的方向和洛伦兹力方向关系.（F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同，和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.） 电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.（学生分析总结） 【明确】 正电荷运动方向应与左手四指指向一致。 负电荷运动方向则应与左手四指指向相反(先确定负电荷形成电流的方向，再用左手定则判定) 判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 洛伦兹力的大小 洛伦兹力的大小 设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中. 问题］这段导线中电流I的微观表达式是多少？ I的微观表达式为I=nqSv ［问题］这段导体所受的安培力为多大？ F安=BIL ［问题］这段导体中含有多少自由电荷数？ 这段导体中含有的电荷数为nLS. ［问题］每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？洛伦兹力的大小 安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB “思考与讨论” 说明由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的，所以它对运动的带电粒子总是不做功的。 显像管的工作原理 （1）原理 ：应用电子束磁偏转的道理 （2）构造 ：由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成（介绍各部分的作用102页） “示波管的原理”？通过对比看看二者的差异 练习 p104 第 2、5题 作业 p104 第 3、4题 提示 速度选择器1 速度选择器2 磁流体发电机构造 磁流体发电机原理 * * * 广东汕头：连红权 例1、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( ) A.竖直向下沿直线射向 B.相对于预定地面向东偏转 C.相对于预定点稍向西偏转 D.相对于预定点稍向北偏转 B 例2：一电荷Q在某一匀强磁场中沿垂直于磁场方向的圆周运动,判断下面几种说法是否正确,并说明理由. A.只要速度的大小相同,所受的洛伦兹力就相同 B.如果速度不变,把电荷Q改为-Q,洛伦兹力的方向将反向,但大小不变 C.如果速度不变,把B反向,洛伦兹力的方向将反向,但大小不变 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 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 C、洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功； B、洛伦兹力只改变带电粒子运动方向 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 *