5、洛伦兹力-宋婷.pptVIP

请各位观看科普视频 例3、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 * 第三章　磁场 5、磁场对运动电荷的作用力 美丽的北极极光 同学们知道极光是怎样形成的吗？ 方向： I B 安培力: 1、磁场对通电导线的作用力 大小： F 左手定则 为什么磁场对通电导线有作用力？ 复习温故 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 1、磁场对通电导线的作用力 方向： 左手定则 复习温故 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，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 洛伦兹（1853—1928） 荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。 一、洛伦兹力 运动电荷在磁场中受到的作用力 洛伦兹力与安培力的关系 一、洛伦兹力 运动电荷在磁场中受到的作用力 洛伦兹力与安培力的关系 一、洛伦兹力 洛伦兹力与安培力的关系 安培力 洛伦兹力 宏观表现 微观实质 二、洛伦兹力的方向 左手定则 方法： 磁感线 四指 拇指 I F 手心 穿 正电荷的运动方向 平 v q F 二、洛伦兹力的方向 左手定则 方法： 平 磁感线 四指 拇指 I F 手心 穿 正电荷的运动方向 负电荷的运动反方向 F F v q v -q B v Ｆ垂直于纸面向外 Ｆ垂直于纸面向外 B v 例1：试判断下列图中各带电粒子所受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向 V F V F 二、洛伦兹力的方向 左手定则 方法： 　结论： F⊥v，F⊥B F⊥vB平面 θ B F洛 v B⊥ B∥ 例2.判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向. -q v f -q v f垂直纸面向里 +q v f +q v f垂直纸面向外 奇变 偶不变 例3、关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ） A．F、B、v三者必定均保持垂直 B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v C．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 　　既然安培力为洛伦兹力的宏观表现，那么我们用导体所受的安培力来除以这段导体所含有的自由电荷数，不就可以求出每个自由电荷所受的洛伦兹力了吗？ 想一想 推导: 有一端长为L的通电导线，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，把这段导线垂直地放入磁感应强度为B 的匀强磁场中，求：每个自由电荷受到的洛仑兹力f的大小f。 整段导体受到的安培力为： 整段导体中的电荷个数为： 每个自由电荷受到的洛仑兹力为： 三、洛伦兹力的大小 （B⊥V） I F v v v v （1）v⊥B，F洛=qvB （2）v∥B，F洛=0； （3）v与B成θ时 ， 三、洛伦兹力的大小 v⊥ v∥ F洛=qvB =1.60×10-19×3×106×0.10N =4.8×10-14N 例4、电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？（电子的电荷量e =1.60×10-19C ） 解：因为v垂直B，所以所受洛伦兹力大小 四、洛伦兹力的效果 F洛⊥v 仅改变运动电荷的速度方向 洛伦兹力永远不做功！ F v q 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。 一、洛伦兹力 安培力 洛伦兹力 宏观表现 微观实质 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, 仅改变V方向，永不做功。 条件：V⊥B 例5、电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则( ) A、磁场对电子的作用力始终不变. B、磁场对电子的作用力始终不做功