3-5-運動電荷在磁場中受到的力資料

第五節(jié)磁場對運動電荷的作用復(fù)習(xí)回顧1、磁場對通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向？2、電流是如何形成的？3、由上述的兩個問題你可以想到什么？磁場可能對運動電荷有力的作用電荷定向移動形成電流大小：F＝BILsinθ方向：左手定則磁場對運動電荷的作用力演示：陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)【電子射線管的原理】

從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。演示實驗：當(dāng)磁鐵靠近陰極射線管時，電子束的徑跡有什么變化？這個現(xiàn)象說明什么問題？運動的電荷受到的是什么力？一、洛倫茲力的方向1、定義：運動電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力。2、方向：左手定則伸開左手，使拇指與其余四指垂直，且共面，讓磁感線從掌心進入，并使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的洛倫茲力的方向。問題一：怎樣判斷負電荷的受力方向？伸開左手，使拇指與其余四指垂直，且共面，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受的洛倫茲力的方向。在同一磁場中同向運動的正、負電荷問題二：洛倫茲力F和磁感應(yīng)強度B、速度v之間的方向關(guān)系是什么樣子的？洛倫茲力F一定既垂直于磁感應(yīng)強度B，又垂直于粒子的速度v；但是B和v不一定垂直。即：F垂直于B和v所確定的平面。問題三：洛倫茲力F對粒子做功嗎？為什么？由于洛倫茲力始終與粒子速度垂直，所以洛倫茲力不做功。練習(xí)：判斷下列情況下的洛倫茲力的方向。FF垂直與紙面向里不受洛倫茲力二、洛倫茲力的大小1、復(fù)習(xí)：安培力的大小計算公式是什么？（B⊥I時）2、推導(dǎo)：導(dǎo)線受到的安培力大小為：F=BIL電流大小的微觀表達式：I=nqvS所以，安培力為：F=BnqvSL因為安培力實際上是導(dǎo)線中的每一個運動電荷受到的洛倫茲力的合力所以，一個運動電荷受到的力為：F洛=BnqvSL/N其中N表示電荷的總數(shù)：N=nSL代入上式得：F洛=qvB適用條件：速度v和磁感應(yīng)強度B相互垂直。對照課本96頁思考與討論推導(dǎo)洛倫茲力公式問題四：當(dāng)速度和磁感應(yīng)強度不垂直時應(yīng)該怎樣求洛倫茲力？B+vαv1v2F=qvBsinα方向：垂直紙面向里練習(xí)：計算下列情況下的洛倫茲力的大小并判斷方向。FF=qvB0FF=qvBF=qvB/2三、電視顯像管的工作原理1、若要使電子束打在A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)沿什么方向？AB2、若要使電子束打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)沿什么方向？3、若要使電子束打在熒光屏上的位置由B逐漸向A移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？4、在左圖中，如果電子沿O點向外運動，在磁場作用下會向哪偏轉(zhuǎn)？垂直于紙面向外垂直于紙面向里垂直于紙面向里逐漸減小，減到零后再垂直于紙面向外，逐漸增大。水平向左BFNN實際上在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平、豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強弱都在不斷變化，因此電子束打在熒光屏上的光點不斷移動，這在電視技術(shù)上叫做掃描。電子束由上到下掃描一遍叫做一場，電視機中每秒要掃描50場，所以我們看到整個熒光屏都發(fā)光。四、帶電粒子在復(fù)合場中的運動與平衡例1、質(zhì)量為m，電荷量為q的微粒，以速度v與水平成45°角進入勻強電場和勻強磁場同時存在的空間，如圖所示，微粒在電場、磁場、重力場的共同作用下做勻速直線運動，求：（1）電場強度的大小，該粒子的電性。（2）磁感應(yīng)強度的大小。v45°EBv45°EBmgqEF洛F合v45°EBmgF洛正電荷負電荷qEv45°EBmgqEF洛F合正電荷（1）由mg=qE得：

E=mg/q（2）由F洛==qvB得：

小結(jié)：基本思路為：1、受力分析。2、正交分解。例2、在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中，有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外，電場方向豎直向上，有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小物塊靜止在斜面頂端，這時小物塊對斜面的正壓力恰好為零。若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，小物塊能在斜面上連續(xù)滑行多遠？用多長時間？提示：mgqE電場翻轉(zhuǎn)前物塊受力情況是怎樣的？mgqENqvB（1）電場翻轉(zhuǎn)后物塊受力情況？各力是恒力還是變力？（2）物體做什么運動？（3）離開斜面的臨界條件是什么？mgqENqvB當(dāng)電場豎直向上時：qE=mg當(dāng)電場豎直向下時：加速度為：當(dāng)物塊脫離斜面的瞬間：N=0即：