运动电荷在磁场受到的力 课件(讲课比赛定稿).pptVIP

3.5 运动电荷在磁场中受到的力 罗田育英高中高二物理备课组 运动电荷在磁场中会受到作用力吗？ J2476型电子束演示器 演示：阴极射线在磁场中的偏转 1、没有磁场时，接通高压电源可以观察到什么现象。 2、若在电子束的路径上加磁场，可以观察到什么现象？ 3、改变磁场的方向，你又发现了什么现象？ 磁场对运动电荷有力的作用。 磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力 【实验现象 】 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。 【实验结论 】 洛伦兹（1853—1928） 洛伦兹是荷兰物理学家、数学家，1853年7月18日生于阿纳姆。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。 二、探究洛伦兹力的方向： I F安 I F安 v F安 v v v F洛 F洛 F洛 F洛 导线内部 实验证明 安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力微观表现。 3.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力 洛伦兹力与安培力的关系: 2.大小关系：F安＝NF洛（N是导体中运动的电荷数） 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是正电荷所受 洛伦兹力的方向。 2、若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 v v f f 电子自o点垂直纸面向外运动 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 总结：洛伦兹力垂直于磁场和速度确定的平面。 练一练： N 1.当B与V平行 v0 当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力f=0。 以初速度v0做匀速直线运动（不计重力） 三、洛伦兹力的大小 类比：我们知道：当电流方向跟磁场方向平行时安培力等于0 。 设WZ电流受力演示器中出于磁场中导线长为L，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 （1）电流强度I。 （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。 2.当B与V垂直 (适用条件：速度方向与磁场方向垂直) I=Q/t=nqsv F安＝ILB＝（nqsv）LB 总电荷数：nsL F洛＝ｑVB 总结：洛仑兹力：f=qVB (V垂直B） 其中力、电荷量、速度的单位分别为牛顿（N）、特斯拉（T）、库伦（C）米每秒(m/s)。 V 侧视图 B1 B2 3.当B与V既不垂直又不平行 四 电视显像管的工作原理 主要构造: 电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等 【思考与讨论】 1．若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的Ａ点，偏转磁场应该沿什么方向？ 四 电视显像管的工作原理 2．若要使电子束打在Ｂ点，磁场应该沿什么方向？ 3．若要使电子束打在荧光屏上的位置由Ｂ逐渐向Ａ点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 原理： 四 、 电视显像管的工作原理 其实洛伦兹力的应用是非常广泛，在以后我们还将会学习到：速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器等。 课堂小结 安培力的大小和方向 安培力与洛伦兹力的相互关系 物理学中的重要学习方法：控制变量法 类比法 能运用所学的解释一些日常生活现象 祝同学们学习愉快！ 再见！