3.5运动电荷在磁场中受到的力(用).pptVIP

速度选择器 （1）如果粒子所带电荷变为负电荷，仍从左向右入射，此装置是否还能作为速度选择器用？ （2）如果带电粒子从右向左入射，此装置是否还能作为速度选择器用？ （3）如果把此装置中的电场和磁场方向同时反向，是否还能作为速度选择器用？如果可以，那么粒子应该从哪个方向入射？ * 第三章 磁场 §3.5 运动电荷在磁场中受到的力 从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形成神秘莫测的极光？ 电视机的内部显像管中，电子枪射出的是一束细细的电子束，为什么整个屏幕都能发光？若在电视机附近放置一个很强的磁铁，电视画面将会出现颜色失真的现象，这又是为什么？ 复习回顾： 方向: I B 安培力 磁场对通电导线的作用力 大小: F 左手定则 B和I之间的方向夹角 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? 阴极射线管 阴极 阳极 荧光屏 狭缝 若在阴阳两极间加上一高电压，阴极中的炽热的金属丝发射出的电子束，将在荧光屏上激发出荧光。 演示实验 + I F - I F 1.判定安培力方向。 2.电流方向和电荷运动方向的关系。 　　荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。 荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928) 结论：磁场对运动电荷有作用力. 一、洛伦兹力 磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动形成的，且磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用。所以安培力是洛伦兹力的宏观表现. 为什么磁场对通电导线有作用力? 洛伦兹力是安培力的微观本质 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 如果是负电荷，我们应如何判定洛伦兹力的方向? F v v ①大拇指跟四指垂直共面 ②磁感线穿过掌心 ③四指:正电荷的方向 拇指:洛伦兹力方向 左手定则 以相同速度进入同一磁场的正、负电荷受到的洛伦兹力方向相反 F v F v F v B F垂直于纸面向外 F垂直于纸面向外 v 甲 乙 丙 丁 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 B B B 三、洛伦兹力的大小 设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求 I F v v v v （1）通电导线中的电流 （2）通电导线所受的安培力 （3）这段导线内的自由电荷数 （4）每个电荷所受的洛伦兹力 电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受的洛伦兹力为 (v⊥B) 若带电粒子不垂直射入磁场，粒子受到的洛伦兹力又如何呢? (v⊥B) (v∥B) 特例: 课本P98，1、2 四、洛伦兹力的特点： 2、洛伦兹力只改变速度的方向, 不改变速度的大小. 3、洛伦兹力对电荷总是不做功. 1、洛伦兹力的方向总是既垂直于速度，又垂直于磁场，即F垂直于v和B所组成的平面. 练习1：下列说法正确的是：( D ) 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用； B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零； C. 洛伦兹力既不能改变带电子粒子的动能，也不能改变带电粒子的加速度； D. 洛伦兹力对带电粒子不做功。 练习2：当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则( ) A．带电粒子速度大小改变；B．带电粒子速度方向改变；C．带电粒子速度大小不变；D．带电粒子速度方向不变。 CD 例：将一半径为R的半圆形光滑绝缘滑轨，固定在垂直向里的匀强磁场B中。一带电量+q，质量m的小球在A点无初速释放，沿滑轨运动，求小球第一次经过最低点时对滑轨的压力。 练习3：一长方形金属块放在匀强磁场中，M为上表面，N为下表面，金属块通有电流（如图所示）。则上下表面的电势关系为：（　 ） A．φ M＞ φ N B．φ M= φ N C．φ M＜ φ N D．无法比较上下表面的电势差高低。 载流导体 在洛伦兹力的作用下，在其与B、I都垂直的表面上出现电势差的现象，叫做“霍尔效应”。 五、电视显像管的工作原理 绕有绝缘的通电导线的铁环，电流方向如图所示，若有一电子束以垂直于纸面向里的速度从O点射入，则电子的运动轨迹？ 向右偏转 向左偏转 向下偏转 向上偏转 B B