黑龍江省虎林市高級(jí)中學(xué)高中物理人教版選修3-1課件3.5磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（共18張）

3.5磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷

的作用力磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷能有力的作用么？實(shí)驗(yàn)表明：陰極射線管（電子射線管）中的電子束在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)存在作用力．洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力．磁場(chǎng)對(duì)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，所以安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).洛倫茲是荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，1853年7月18日生于阿納姆。他是首先提出：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力，洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。二、洛倫茲力的方向1．推理：左手定則判斷安培力方向，大量定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用左手定則判定洛倫茲力的方向．2．洛倫茲力的方向由左手定則判定

伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛倫茲力方向．（1）對(duì)于正電荷四指指向電流方向即指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向．（2）對(duì)于負(fù)電荷四指指向電流方向即指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．vFvFvBF垂直于紙面向外甲乙丙試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力的方向BB三、洛倫茲力的大小1．推導(dǎo)設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S的導(dǎo)線，導(dǎo)線單位體積內(nèi)含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，定向移動(dòng)速率為V．這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中所受的安培力．安培力可以看做是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力的合力，這段導(dǎo)線中含有的運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)為nLS所以洛倫茲力即：適用條件：速度方向與磁場(chǎng)方向垂直

f、v（正電荷）與B的方向關(guān)系示意Bfv思考若V與B方向不垂直，V與B方向的夾角為θ，洛倫茲力的大小該怎么表達(dá)？f、v（正電荷）與B的方向關(guān)系示意BvfB⊥B∥θ五、洛倫茲力的特點(diǎn)1．洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)，又垂直于速度，即垂直于v和B所組成的平面．2．洛倫茲力對(duì)電荷不做功，只改變速度的方向，不改變速度的大?。?.故只在洛倫茲力的作用下，電荷將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。d四、速度選擇器B正電荷負(fù)電荷1.速度選擇器只選擇速度，與電荷的正負(fù)無(wú)關(guān)；2.注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向搭配。等離子氣體噴入磁場(chǎng)，正負(fù)粒子在洛倫茲力作用下分別聚集在A、B板上，產(chǎn)生電勢(shì)差，設(shè)兩板間距L，噴入氣體速度V，板間磁感應(yīng)強(qiáng)度B，求A、B板間電勢(shì)差？哪個(gè)是正極？磁流體發(fā)電機(jī)例題下列說(shuō)法中正確的是：（）

A．磁場(chǎng)方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向、洛侖茲力方向三者總是互相垂直的

B．洛侖茲力方向一定既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向

C．電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向可能垂直，也可能不垂直，但洛侖茲力方向一定與磁場(chǎng)方向和運(yùn)動(dòng)方向都垂直

D．根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)方向和洛侖茲力方向，一定能確定磁場(chǎng)方向BC例題一個(gè)電子以速度v逆著磁感線方向進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中將做（）A．加速直線運(yùn)動(dòng) B．減速直線運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．勻速直線運(yùn)動(dòng)D例題帶電量為＋q的粒子，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法正確的是：()A．只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就相同B．如果把＋q改為－q，且速度反向大