運動電荷在磁場中受到的力ppt課件

1、1.電視顯像管中的電子束問題1:電視顯像管中的電子束只是細(xì)細(xì)的一束,為什么能使整個屏幕發(fā)光?問題2:從宇宙深處射來的帶電粒子為什么只在地球的兩極引起極光?解開這些問題的鑰匙,就是磁場對運動電荷作用的規(guī)律.5.運動電荷在磁場中遭到的力運動電荷在磁場中遭到的力第三章第三章 磁場磁場復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)1 1、磁場對通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向？、磁場對通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向？2 2、電流是如何構(gòu)成的？、電流是如何構(gòu)成的？3 3、由上述的兩個問題他可以想到什么？、由上述的兩個問題他可以想到什么？ 磁場對電流有力的作用磁場對電流有力的作用,電流是由電荷電流是由電荷的定向挪動構(gòu)成的的定向挪動構(gòu)成的,我們會想

2、到我們會想到,這個力能夠這個力能夠是作用在運動電荷上的是作用在運動電荷上的,而安培力是作用在而安培力是作用在大量運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。大量運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。電荷的定向挪動構(gòu)成的電荷的定向挪動構(gòu)成的大?。捍笮。篎 FBILBILB IB I方向方向:左手定那么斷左手定那么斷定定陰極射線管陰極射線管演示：察看陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)演示：察看陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)陰極射線管的原理：管內(nèi)已抽成真空，從陰極發(fā)陰極射線管的原理：管內(nèi)已抽成真空，從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，構(gòu)成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上子加速，構(gòu)成電子束

3、，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的徑跡。激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的徑跡。 為了檢驗這個想象，我們來做一個實驗。結(jié)果結(jié)果 :實驗景象：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，實驗景象：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將磁鐵接近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生將磁鐵接近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。了彎曲。 結(jié)論：運動電荷確實遭到了磁場的作用力。結(jié)論：運動電荷確實遭到了磁場的作用力。這個力通常叫洛倫茲力，通電導(dǎo)線所受安這個力通常叫洛倫茲力，通電導(dǎo)線所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。運動電荷在磁場中遭到了洛倫茲力的作用，運動電荷在磁場中遭到了洛倫

4、茲力的作用，那么洛倫茲力的方向該如何判別呢？那么洛倫茲力的方向該如何判別呢？左手定那么：伸開左手，使大拇指跟其他左手定那么：伸開左手，使大拇指跟其他四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向正電荷運動的方向，那么，大拇四指指向正電荷運動的方向，那么，大拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。所受洛倫茲力的方向。假設(shè)運動的是負(fù)電荷，那么四指指向負(fù)電荷運假設(shè)運動的是負(fù)電荷，那么四指指向負(fù)電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷動的

5、反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。所受洛倫茲力的方向。課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練+q豎直向上豎直向上豎直向下豎直向下垂直紙面向垂直紙面向里里 垂直紙面向外垂直紙面向外1、判別以下粒子進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向 FF假設(shè)都為-q呢，那么F的方向又如何？討論討論B B、v v、F F三者方向間的關(guān)系三者方向間的關(guān)系B、v、F三者方向間的相互關(guān)系。B B、V V、F F三者方向間的關(guān)系三者方向間的關(guān)系 F v, F B,F垂直于垂直于B、v所決議的所決議的平面；但平面；但B與與v可以成恣意夾角可以成恣意夾角那洛倫茲力的大小是怎樣的呢？那洛倫茲力的大小是怎樣的呢？三、洛倫茲力大小的推導(dǎo)

6、三、洛倫茲力大小的推導(dǎo) 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)的自在電荷數(shù)為n，每個自在電荷的電荷量為q，自在電荷定向挪動的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直于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)的自在電荷數(shù)；4每個電荷所受的洛倫茲力F安安svtabvF洛洛I =nqvSF安安 =BIL=BnqvSLN =nV=nSLqvBnLSBnqvSLNFF安洛( (適用條件：速度方向與磁場方向垂直適用條件：速度方向與磁場方向垂直) )1 1當(dāng)當(dāng)v/Bv/B時：時： F=0 F=0二、洛倫茲力的大?。憾?、洛倫茲力的大?。篎=qVB (V B

7、2速度速度v與磁場與磁場B的方向夾角為的方向夾角為時時F=qvBsinF=qvBsin課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練電子的速率電子的速率v=3v=3106 m/s106 m/s，垂直射，垂直射入入B=0.10 TB=0.10 T的勻強磁場中，它遭的勻強磁場中，它遭到的洛倫茲力是多大？到的洛倫茲力是多大？F F洛洛=qvB=qvB =1.60 =1.6010-1910-193 31061060.10N0.10N =4.8 =4.810-14 N10-14 N思索與討論思索與討論1 1洛倫茲力方向與帶電粒子的運動方向有什洛倫茲力方向與帶電粒子的運動方向有什么關(guān)系？么關(guān)系？2 2洛倫茲力帶電粒子運動的速度有什么影響？洛倫茲力帶電粒子運動的速度有什么影響？3 3洛倫茲力對帶電粒子做的功是多少？洛倫茲力對帶電粒子做的功是多少？ 小小 結(jié)結(jié)1 1、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力、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)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2 2、洛倫茲力的方向：左手定那么斷定、洛倫茲力的方向：左手定