第05節(jié)研究洛倫茲力

1、第五節(jié) 研究洛倫茲力磁場對電流的作用力稱為：一、安培力的方向伸開左手，使拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。 知識(shí)回顧安培力左手定則：1.當(dāng)電流與磁場方向垂直時(shí)，F(xiàn) = ILBsin二、安培力的大小3.當(dāng)電流與磁場方向夾角時(shí)，2.當(dāng)電流與磁場方向平行時(shí)，F(xiàn) = 0F = ILB猜想：磁場對電流有磁場力的作用，而電流是電荷的定向移動(dòng),由此推理,你是否可以提出某種猜想?你的想法是磁場對運(yùn)動(dòng)電荷也應(yīng)該有作用力【實(shí)驗(yàn)】 在沒有外磁場時(shí)，電子束是沿直線前進(jìn)的。如果把射線管放在蹄形磁鐵兩間，讓電子運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向垂

2、直，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。思考一下，這說明了什么？ 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用這個(gè)力叫洛侖茲力。 【猜想與推理】 磁場對電流有安培力的作用，而電流是由電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的。所以磁場對電流的安培力可能是磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)。即： 1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 2.洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。一、洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向符合左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，磁感線垂直穿過手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向 若是負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么四指應(yīng)指向其反方向。 關(guān)于洛侖茲力的說明：1.

3、當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與磁場方向平行時(shí)，運(yùn)動(dòng)電荷受到的洛侖茲力為零。2.洛侖茲力的方向垂直于v和B組成的平面。3.洛侖茲力永遠(yuǎn)與速度方向垂直。洛侖茲力對運(yùn)動(dòng)電荷不做功【例題1】判斷圖中帶電粒子所受洛侖茲力的方向 ：f垂直紙面向外fff垂直紙面向里二、洛倫茲力的大小【理論基礎(chǔ)】 1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)； 2.洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。設(shè):導(dǎo)線內(nèi)單位體積內(nèi)的電荷數(shù)為n，每個(gè)電荷的電量為q，電荷定向運(yùn)動(dòng)的速度為v，陰影部分導(dǎo)線內(nèi)電荷數(shù)為N課本90頁第4題:速率為5106m/s的電子,垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.20T的勻強(qiáng)磁場中,它受到的洛侖茲力是多少?變形:速率為5106m/s的電子,平行射入

4、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.20T的勻強(qiáng)磁場中,它受到的洛侖茲力是多少?1.61013N【例題2】質(zhì)量為m，帶電量為q的帶電粒子，以速率v垂直進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)求：帶電粒子的電性及磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 解：由于物體所受重力的方向豎直向下，所以洛倫茲力的方向一定豎直向上，這樣才能使物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物體帶正電?？凑n本89頁例題三、速度選擇器在電、磁場中，若不計(jì)重力，則：1.速度選擇器只選擇速度，與電荷的正負(fù)無關(guān)；2.注意電場和磁場的方向搭配。課本90頁第1題:下列說法正確的是:A.運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方,一定受到洛侖茲力.B.運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛侖茲力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)

5、度一定為零.C.洛侖茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能,也不能改變帶電粒子的速度D.洛侖茲力對帶電粒子不做功.答案:D課本90頁第2題:一個(gè)電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn),則:A.此空間一定不存在磁場.B.此空間一定不存在電場.C.此空間可能只有勻強(qiáng)磁場,方向與電子速度垂直,D.此空間可能有相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,它們的方向與電子速度垂直答案:D課本90頁第3題:試判斷帶電粒子受到的洛侖茲力的方向或帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向vBfBfvffvvvf洛垂直紙面向外【拓展】已知一質(zhì)子以5107m/s的速度沿上圖所示方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)子受的洛侖茲力為多大？ 解：f=qvBcos300=1.310-11N一、洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向符合左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，磁感線垂直穿過手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那