河北省邢臺市高中物理 第三章 磁場 3.5 運(yùn)動電荷在磁場中受到的力課件 新人教選修31

1、3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力I II IFFF=BILsin什么是電流？什么是電流？電荷的定向移動形成電流。電荷的定向移動形成電流。磁場對電流有力的作用磁場對電流有力的作用 安培力安培力電流是由電流是由電荷電荷的定向移動形成的的定向移動形成的 磁場對磁場對定向移動定向移動的電荷有沒有力的作用呢？的電荷有沒有力的作用呢？ 有有我們把這個力叫做我們把這個力叫做洛侖茲力洛侖茲力. .洛倫茲（洛倫茲（1853185319281928） 洛倫茲是荷蘭物理洛倫茲是荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，學(xué)家、數(shù)學(xué)家，18531853年年7 7月月1818日生于阿納姆。日生于阿納姆。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典

2、電子洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換論，提出了洛倫茲變換公式，公式，19021902年與其學(xué)生年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。為紀(jì)念洛倫茲理學(xué)獎。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府的卓著功勛，荷蘭政府決定從決定從19451945年起，把他年起，把他的生日定為的生日定為“洛倫茲洛倫茲節(jié)節(jié)”。安培力和洛侖茲力有什么關(guān)系？安培力和洛侖茲力有什么關(guān)系？q q豎直向上豎直向上豎直向上豎直向上垂直紙面向里垂直紙面向里 垂直紙面向外垂直紙面向外1、判斷下列粒子進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向判斷下列粒子進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向 v vv vB Bv vF FF F 2 2

3、、試判斷帶電粒子進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向、試判斷帶電粒子進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向 3 3、試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或、試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或 帶電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動方向。帶電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動方向。vFFvv洛倫茲力方向洛倫茲力方向垂直紙面向里垂直紙面向里洛倫茲力方向洛倫茲力方向垂直紙面向外垂直紙面向外v例、設(shè)有一段長為例、設(shè)有一段長為L，橫截面積為，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為，每個自由電荷的電荷量為q，自由，自由電荷定向移動的速率為電荷定向移動的速率

4、為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，的勻強(qiáng)磁場中，求：求：（1）通電導(dǎo)線中的電流）通電導(dǎo)線中的電流（2）通電導(dǎo)線所受的安培力）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)）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）每個電荷所受的洛倫茲力IB BF Fvvvv v0想一想：想一想：如果帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場時（不計(jì)粒子重力）如果帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場時（不計(jì)粒子重力）, 初速度初速度vo跟磁感強(qiáng)度跟磁感強(qiáng)度B的方向平行的方向平行,粒子將做什么運(yùn)動？粒子將做什么運(yùn)動？F洛洛=0F洛洛=qvBF洛洛=qvBsin 1.1.

5、來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時，將圍的空間時，將( )A豎直向下沿直線豎直向下沿直線射向地面射向地面B相對于預(yù)定地面相對于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)向東偏轉(zhuǎn)C相對于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)相對于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)D相對于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)相對于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)V V課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)2.當(dāng)一帶正電當(dāng)一帶正電q的粒子以速度的粒子以速度v沿螺線管中軸線沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管進(jìn)入該通電螺線管,若不計(jì)重力若不計(jì)重力,則則( )A帶電粒子帶電粒子速度大小改變速度大小改

6、變B帶電粒子速度方向改變帶電粒子速度方向改變C帶電粒子速度大小不變帶電粒子速度大小不變D帶電粒子速度方向不變帶電粒子速度方向不變B課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)3.電子以初速度電子以初速度V垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的的勻強(qiáng)磁場中勻強(qiáng)磁場中,則則 ( ) A、磁場對電子的作用力始終不變、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、磁場對電子的作用力始終不做功. C、電子的速度始終不變、電子的速度始終不變. D、電子的動能始終不變、電子的動能始終不變.BD課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)4.一帶正電的小滑塊從光滑的斜面頂端滑至一帶正電的小滑塊從光滑的斜面頂端滑至底端時的速率為底

7、端時的速率為V；若加一個垂直紙面向外；若加一個垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則它滑至底端時的速率將的勻強(qiáng)磁場，則它滑至底端時的速率將( )A、變大、變大 B、變小、變小 C、不變、不變 D、條件不足，無法判斷、條件不足，無法判斷C課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 1、要使電子打在、要使電子打在A點(diǎn)點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向該沿什么方向?垂直紙面向外垂直紙面向外2、要是電子打在、要是電子打在B點(diǎn)點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向該沿什么方向?垂直紙面向里垂直紙面向里3、要是電子打從、要是電子打從A點(diǎn)向點(diǎn)向B點(diǎn)逐漸移動點(diǎn)逐漸移動,偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？該怎樣變化？先垂直紙面向外并逐漸減小先垂

8、直紙面向外并逐漸減小,后垂直紙面向里并逐漸增大后垂直紙面向里并逐漸增大.三、電視顯像管的工作原理三、電視顯像管的工作原理若有一電子束以垂直于紙面向里的速若有一電子束以垂直于紙面向里的速度從度從0點(diǎn)射入點(diǎn)射入.則電子的運(yùn)動軌跡則電子的運(yùn)動軌跡?繞有絕緣的通電導(dǎo)線的鐵環(huán)繞有絕緣的通電導(dǎo)線的鐵環(huán),電流方向如電流方向如圖所示圖所示.向右向右偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)向左向左偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)向下向下偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)向上向上偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)2、原理：、原理：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理五、電視顯像管的工作原理五、電視顯像管的工作原理1.在圖所示的平行板之間在圖所示的平行板之間,電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直相

9、互垂直,具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同情況不同.這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來,所以叫做速度選擇器所以叫做速度選擇器.若帶正電粒子入射速度若帶正電粒子入射速度 ,則下則下列說法正確的是列說法正確的是( )BEv A、粒子動能一定增加、粒子動能一定增加,電場力做正功電場力做正功B、粒子所受洛倫茲力一定增大、粒子所受洛倫茲力一定增大,洛倫茲力做正功洛倫茲力做正功C、粒子動能一定減少、粒子動能一定減少, 洛倫茲力不做功洛倫茲力不做功D、電場力不做功、電場力不做功,洛倫茲力做正功洛倫茲力

10、做正功+ + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - BE+qA課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)5.將一半徑為將一半徑為R的半圓形光滑絕緣滑軌的半圓形光滑絕緣滑軌,固定固定在垂直向里的勻強(qiáng)磁場在垂直向里的勻強(qiáng)磁場B中。一帶電量中。一帶電量+q，質(zhì)量質(zhì)量m的小球在的小球在A點(diǎn)無初速釋放，沿滑軌運(yùn)點(diǎn)無初速釋放，沿滑軌運(yùn)動，求小球第一次經(jīng)過最低點(diǎn)時對滑軌的壓動，求小球第一次經(jīng)過最低點(diǎn)時對滑軌的壓力。力。課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)1 1、洛倫茲力：、洛倫茲力：2 2、洛倫茲力的方向：、洛倫茲力的方向：3 3、洛倫茲力大?。?、洛倫茲力大?。?4 4、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：磁場對運(yùn)動電荷的