电子束偏转的奥秘.pptVIP

* 磁场对运动电荷的作用 思考： 1、磁场可能对运动电荷有力的作用， 2、作用在导线上的安培力是作用在电荷上的力的宏观表现。 电荷的定向移动 电流 形成 通电导线（电流） 放磁场中 受“安培力” 猜测 磁场对电荷运动的影响— --阴极射线管电子偏转.DAT 洛伦兹（1853—1928），荷兰物理学家，1902年诺贝尔物理学奖的获得者。 首先提出 磁场对运动电荷有作用力！ 洛仑兹力F洛 大小 方向 ？ 猜想：能不能用左手定则来判定 推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向．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． 验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向． 洛仑兹力F洛的方向如何确定？ 思考： 洛伦兹力的方向----左手定则 v v 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、 如果运动的是负电荷，则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。 F F 洛伦兹力的方向 下图中电子束的偏转方向画的方向正确吗？ 洛仑兹力F洛的大小与什么有关？ F V F B 请大家猜一猜？ 速度V 磁场的磁感应强度B 带电粒子的电荷量q 可以证明： 洛仑兹力f的大小等于电荷量q、速度V、磁感应强度B三者的乘积 当速度V的方向与磁感应强度B的方向垂直时： 4、洛伦兹力的大小 当速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时： F＝0 洛仑兹力有什么特点呢？ f V f -q 洛仑兹力F的方向总跟运动电荷的速度v的方向垂直。 洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度的大小。 洛仑兹力对在磁场中运动的电荷不做功。 思考 回顾：天体做圆周运动的受力特点？ 那运动电荷在磁场中做什么运动？ 电子束的磁偏转 图2.4-2洛伦兹力演示仪 下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。 加速电压U加 U加越大，电子速度越大 励磁电流 励磁电流越大，磁感应强度B越大。 在演示仪中可以观察到：1、没有磁场时，电子束是直进的。2、外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径R。 电子束的磁偏转 电子束在磁场中运动时，若速度的方向和磁场的方向垂直，根据左手定则，运动电荷所受洛伦兹力的方向始终与其速度方向垂直，因此洛伦兹力不能改变运动电荷的速率，只能改变电荷的运动方向，使其发生偏转．所以垂直入射到匀强磁场中的带电粒子做匀速圆周运动． 显像管的工作原理 1、电子束是怎样实现偏转的？ 思考与讨论 2、在图2.4－3中，如图所示 （1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？ （2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光能？ 2．显像管的工作原理 (1)构造：如图2－4－2所示 图2－4－2 (2)加速：显像管中有一个阴极，用低压电源加热时放出电子，经高电压加速后电子束打在荧光屏上，荧光屏就能发光．但一细束电子打在荧光屏上只能使一个点发光，而实际上整个荧光屏发光，这是由磁场作用于电子束的结果． (3)偏转：①使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的，叫做偏转线圈． ②在偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就不断来回移动 (扫描)．电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫做一场，电视机中每秒要进行50场扫 描，所以我们感到整个荧光屏都在发光． 特别提醒：(1)磁场和电场都能使带电粒子偏 转，但磁偏转的角度更大且不会改变粒子的 速度． (2)电性相反的两个带电粒子沿同一方向垂直进入同一磁场，偏转方向相反． 总结 一、洛伦兹力 1．定义：磁场对________的力叫洛伦兹力． 2．洛伦兹力与安培力的关系：通电导线受到的安培力，是导线中定向运动的电荷受到洛 伦兹力的________表现． 运动电荷 宏观 * *