物理人教版（2019）選擇性必修第二冊1.2.磁場對運動電荷的作用力

1.2磁場對運動電荷的作用力問題1、什么是安培力？如何判斷安培力的方向？問題2、怎樣計算安培力的大??？問題3、電流是怎樣形成的？方向是怎么規(guī)定的？電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式是什么？知識回顧磁場B對通電導(dǎo)線I的作用力稱為安培力左手定則：B⊥掌心四指——I拇指——FF=BILB⊥I時

B∥I時F=BILSinθF=0B與I夾θ角時I＝nevS電荷的定向移動形成電流規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向?qū)雽W(xué)習(xí)問題：極光形成的原因是什么？由帶電粒子組成的太陽風(fēng)在地球磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)問題：極光現(xiàn)象說明了什么？說明帶電粒子在磁場中受到力的作用微視頻1極光第六章磁場對電流和運動電荷的作用歷城五中蔡鑫磁場對運動電荷的作用學(xué)習(xí)活動一、洛倫茲力的存在與方向微視頻2陰極射線管陽極熒光屏陰極學(xué)習(xí)活動一、洛倫茲力的存在與方向問題1、磁場對什么樣的電荷會產(chǎn)生力的作用？這個力叫什么力？問題2、電流在磁場中受到的力與運動電荷在磁場中受到的力這二者之間有什么內(nèi)在聯(lián)系？磁場對運動電荷有力的作用洛倫茲力電流在磁場中所受的安培力，實際是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。請在文件夾中找洛倫茲力動畫學(xué)習(xí)活動一、洛倫茲力的存在與方向問題3、如何判斷運動電荷在磁場中受到的力的方向？左手定則：B⊥掌心四指——I拇指——F四指——正電荷運動方向v拇指——f【特別注意】若是運動的負(fù)電荷，如何判斷受力方向？f+v學(xué)習(xí)活動一、洛倫茲力的存在與方向根據(jù)左手定則，如果加一垂直于熒光板向里的磁場，電子束會向哪個方向偏轉(zhuǎn)？Bvv微視頻3左手定則vffv學(xué)習(xí)活動一、洛倫茲力的存在與方向【特別注意】若是運動的負(fù)電荷，如何判斷受力方向？學(xué)習(xí)活動一、洛倫茲力的存在與方向問題3、如何判斷運動電荷在磁場中受到的力的方向？左手定則：B⊥掌心四指——正電荷運動方向v拇指——f【特別注意】若是運動的負(fù)電荷，如何判斷受力方向？四指——電荷運動方向v（負(fù)電荷反向）問題4、由左手定則判定：f洛、B、v三者方向有什么關(guān)系？那么洛侖茲力能不能對運動電荷做功？f⊥Bf⊥v洛倫茲力不做功不改變粒子動能f+v例1、畫（寫）出下圖中電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面向外ff學(xué)習(xí)活動一、洛倫茲力的存在與方向問題8、設(shè)有一段長度為L的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，導(dǎo)線每單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中.（1）這段導(dǎo)線中電流I的微觀表達(dá)式是

；（2）這段導(dǎo)體所受的安培力為

；（3）這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)

；（4）每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為

。I=nqSvF=BIL=BL（nqSv）N=n（SL）f=F/N=qvB學(xué)習(xí)活動二、洛倫茲力的大小學(xué)習(xí)活動二、洛倫茲力的大小總結(jié)：磁場對電荷的作用力：對靜止電荷，f洛=

。對運動電荷，當(dāng)B∥v時，f洛=

。當(dāng)B⊥v時，f洛=

。00qvB例2、下列說法中正確的是（）A、運動電荷在磁感強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B、運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感強(qiáng)度一定為零C、洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的速度D、洛倫茲力對帶電粒子不做功D學(xué)習(xí)活動二、洛倫茲力的大小例3、在下圖所示的各圖中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，帶電粒子的速率均為v，帶電荷量均為q。試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并標(biāo)出洛倫茲力的方向．f=qvBf=0f=qvB學(xué)習(xí)活動二、洛倫茲力的大小v0abco原理：如圖所示，由所受重力可忽略不計，運動方向相同而速率不同的正粒子組成的粒子束射入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場所組成的區(qū)域中，已知電場強(qiáng)度大小為E,方向向下，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。若某粒子帶正電，回答以下問題：問題1：該粒子所受的洛倫茲力的方向及大小如何？問題2：該粒子所受的電場力的方向及大小如何？問題3：若粒子運動軌跡不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，必須滿足平衡條件是什么？速度有什么要求？學(xué)習(xí)活動三、生活應(yīng)用——速度選擇器v0abco討論：當(dāng)v

＜v0時，向下偏轉(zhuǎn)

當(dāng)v

＞v0時，向上偏轉(zhuǎn)

學(xué)習(xí)活動三、生活應(yīng)用——速度選擇器Ⅰ+Ⅱ―例4、

方向如圖所示的勻強(qiáng)電場（場強(qiáng)為E）和勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B）共存的場區(qū)，一電子沿垂值電場線和磁場線方向的速度v0射入場區(qū)，則（）A．若v0＞E/B，電子沿軌跡Ⅰ運動B．若v0＞E/B，電子沿軌跡Ⅱ運動C．若v0＜E/B，電子沿軌跡Ⅰ運動D．若v0＜E/B，電子沿軌跡Ⅱ運動BC學(xué)習(xí)活動三、生活應(yīng)用——速度選擇器洛倫