探究洛倫茲力-滬科版

5.5

探究洛倫茲力第五章磁場與回旋加速器第五章磁場與回旋加速器一、一個有趣的自然現(xiàn)象在地球的南極和北極常常出現(xiàn)極光南極光北極光如此絢麗多彩的極光是什么原因引起的呢科學(xué)告訴我們：極光的產(chǎn)生與地磁場對來自太空的高速帶電粒子的作用有關(guān)第五章磁場與回旋加速器電流是由電荷的定向移動形成的；磁場對通電導(dǎo)體有安培力的作用

。由此可以推斷：磁場對通電導(dǎo)體的安培力是由作用在運動電荷上的力引起的第五章磁場與回旋加速器1892年，荷蘭物理學(xué)家洛倫茲就研究了磁場對運動電荷作用力的問題。為了紀念洛倫茲對物理學(xué)的貢獻，物理學(xué)中將這種力稱為洛倫茲力（Lorentzforce）。洛倫茲，(H．A．Lorentz,1853～1928)

洛倫茲力是矢量？還是標量？矢量第五章磁場與回旋加速器二、洛倫茲力的方向第五章磁場與回旋加速器觀察與思考：1、在沒有外加磁場時，電子束的運動徑跡是怎樣的？第五章磁場與回旋加速器觀察與思考：2、將磁鐵靠近陰極射線管，電子束的運動徑跡有沒有變化？怎樣變化？第五章磁場與回旋加速器觀察與思考：3、改變磁場方向，電子束運動徑跡又將怎樣變化？第五章磁場與回旋加速器安培力的方向是跟電流和磁場方向垂直的。I你能由此推斷出洛倫茲力的方向嗎？第五章磁場與回旋加速器洛侖茲力的方向跟電荷運動方向和磁場方向垂直。判定方法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，四指指向正電荷運動的方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向．若是負電荷運動的方向，那么四指應(yīng)指向其反方向第五章磁場與回旋加速器【例題1】判斷圖中帶電粒子所受洛侖茲力的方向：ffff【例題2】依運動軌跡，判斷圖中帶電粒子的電性。V第五章磁場與回旋加速器三、洛倫茲力的大小設(shè):導(dǎo)線內(nèi)單位體積內(nèi)的電荷數(shù)為n，每個電荷的電量為q，電荷定向運動的速度為v，陰影部分導(dǎo)線內(nèi)電荷數(shù)為N導(dǎo)線中的電流所受到的安培力運動電荷的總數(shù)單個運動電荷所受到的作用力即f=qvB截面A截面BLI=nqsvF=BIL=BnqsvLN=nsLf=F/N第五章磁場與回旋加速器f=qvB

此公式適用于速度方向與磁場方向垂直的情況單位：洛倫茲力f

牛頓（N）磁感應(yīng)強度B特斯拉（T）帶電量q

庫侖（C）速度v米/秒（m/s）適用范圍當電荷的運動方向與磁場方向平行（v//B)時，電荷不受洛倫茲力作用，即f=0注意第五章磁場與回旋加速器【例題3】在一豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶電小球，以速率v垂直進入如圖所示的勻強磁場中，恰好做勻速直線運動．求：磁場的磁感應(yīng)強度及帶電小球的電性．【理論描述】

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)。F=BIL與f=qvB的關(guān)系第五章磁場與回旋加速器【例題4】為使從電子槍發(fā)射的電子（質(zhì)量m、電量e、初速度為零）能沿入射方向通過互相垂直的勻強電場（場強為E）和勻強磁場（磁感強度為B）區(qū)域，對電子的加速電壓為______Bv0U電子槍小結(jié)洛倫茲力的概念：運動電荷在磁場中受到的作用力。

通電導(dǎo)線在磁場中所受到的安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力的方向由左手定則判定

1、正電荷的運動方向與電流方向相同，負電荷運動方向與電流方向相反。

2、洛倫茲力垂直于ν與Β所在的平面第五章磁場與回旋加速器洛倫茲力的大小

1.當電荷運動方向與磁場方向垂直（v⊥B）時，f=qvB.2.當電荷的運動方向與磁場方向平行（v//B)時，電荷