磁場對運動電荷的作用力(修改版).ppt

3.5 磁場對運動電荷的作用力,復(fù) 習(xí),1、磁場對通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向？,2、電流是如何形成的？,3、由上述的兩個問題你可以想到什么？,磁場對通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運動電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)，也就是說磁場可能對運動電荷有力的作用。,電荷的定向移動形成的,大?。?FILBsin,方向：左手定則,一、磁場對運動電荷的作用力,演示：陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn),電子射線管的原理： 從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。,實驗現(xiàn)象： 在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。,結(jié)論：磁場對運動電荷有作用。,運動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。,二、洛倫茲力的方向,左手定則：四指指向與形成的電流方向一致，即與正電荷運動方向相同，與負電荷運動方向相反。（f與B、v的方向三者關(guān)系見P96）,課堂訓(xùn)練,q,豎直向上,豎直向上,垂直紙面向內(nèi),垂直紙面向外,1、判斷下列粒子進入磁場時所受的洛倫茲力的方向,三、洛倫茲力大小,P96.設(shè)有一段長為L，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，求: （1）通電導(dǎo)線中的電流 （2）通電導(dǎo)線所受的安培力 （3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù) （4）每個電荷所受的洛倫茲力,導(dǎo)線中的電流強度 I =,導(dǎo)線中的電荷的總個數(shù)為N =,每個電荷受力為,nqSv,nSL,導(dǎo)線受安培力為 F安 =,BIL=BnqSvL,三、洛倫茲力大小,f,1. f洛= qVB ( VB）,2. f洛= 0 ( VB）,3. 當(dāng)V與B成一角度時,f洛=qVBsin,三、洛倫茲力大小,f、v（正電荷）與B的方向關(guān)系示意,B,v,f,B,B,思考與討論P97,（1）洛倫茲力方向與帶電粒子的運動方向有什么關(guān)系？ 洛倫茲力方向與帶電粒子運動方向垂直 （2）洛倫茲力帶電粒子運動的速度有什么影響？ 只改變粒子速度的方向，不改變粒子速度的大小 （3）洛倫茲力對帶電粒子做的功是多少？ 由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運動方向垂直，所以洛倫茲力對運動電荷不做功,f v f B,課堂訓(xùn)練,1、 試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或磁場的方向、或粒子運動方向(q,v,B兩兩垂直),垂直紙面向外,課堂訓(xùn)練,2、電子以初速度V垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,則 ( ) A.磁場對電子的作用力始終不變. B.磁場對電子的作用力始終不做功 C.電子的速度始終不變. D. 電子的動能始終不變,BD,3、在陰極射線管上方平行放置一根通有強電流的長直導(dǎo)線，其電流方向從右向左，如圖，陰極射線將（ ） A向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B向紙外偏轉(zhuǎn) C向上偏轉(zhuǎn) D向下偏轉(zhuǎn),課堂訓(xùn)練,課堂訓(xùn)練,4、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進入該通電螺線管，若不計重力，則（ ） A帶電粒子速度大小改變； B帶電粒子速度方向改變； C帶電粒子速度大小不變； D帶電粒子速度方向不變。,C D,小 結(jié),1、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 2、洛倫茲力的方向：左手定則 f v f B 3、洛倫茲力大?。?f洛=qVBsin VB f洛=qVB VB f洛= 0 4、特點：洛倫茲力只改變力的方向，不改變 力的大小，洛倫茲力對運動電荷不做功,四、電視顯像管的工作原理,1、要是電子打在A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？,垂直紙面向外,2、要是電子打在B點