磁場對運動電荷的作用力+高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

§1.2磁場對運動電荷的作用力1、運用左手定則判斷安培力的方向.2、什么是電流？電荷的定向移動形成電流.FF回顧:II

磁場對電流有力的作用，電流又是由電荷的定向形成的，我們可否認為這個力其實是作用在電荷上的呢?運動電荷在磁場中會受到作用力嗎？電子束陰極陰極射線管+-陽極實驗驗證——實驗裝置熒光屏狹縫一、磁場對運動電荷的作用力：1、我們把磁場對運動電荷的作用力叫洛倫茲力

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋。洛倫茲：荷蘭物理學家，電子論的創(chuàng)始人，相對論中洛倫茲變換的建立者．被愛因斯坦稱為“我們時代最偉大，最高尚的人”。猜想：安培力是怎樣形成的？導體中的電流是由電荷的定向移動形成的。從作洛侖茲力的多個電荷的圖,然后一合,成為安培力,引進二者的比較電流的微觀表達式：I=nsvq磁場對通電導體有力的作用---安培力IF安=ILB磁場對通電導體的力實際上是作用在運動電荷上的,安培力是這些力的宏觀表現(xiàn)。F安=NF洛F洛=F安/NFFF把磁場對運動電荷的作用力叫洛倫茲力。（1）

洛倫茲力的大小建立模型：一段長度為L的通電導線，橫截面積為S，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，將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中。求每個自由電荷所受的洛倫茲力的大小?---------------I這段導體所受的安培力為:電流強度I的微觀表達式是:F安=BIL---------------ILSBvqnt時間內(nèi)，通過該截面的總電荷量為:Q=

Svtnq每個自由電荷所受的洛倫茲力為多大？---------------ILSBvqn單位：F（N），q（C），v（m/s）,B（T）這段導體中含有多少自由電荷數(shù)？nLS條件：電荷運動速度方向跟磁場方向垂直。（2）

洛倫茲力方向的判斷（2）

洛倫茲力方向的判斷——左手定則

伸開左手，拇指和四指垂直（在同一平面內(nèi)），四指指向正電荷運動方向(電流方向)，磁感線從掌心進入，這時大拇指所指的方向就是該電荷所受洛倫茲力的方向。例：試判斷如圖所示帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力的方向。vvvvvvFFF垂直紙面向里F為0FF例：如圖表示磁場B的方向、電荷運動v的方向和磁場對運動電荷作用力f

方向的相互關(guān)系，其中B、v、f

的方向兩兩相垂直，正確的圖是()ABD+vB問：如果電荷運動方向與磁場方向的夾角為θ

，洛倫茲力F=qvB是否正確？①當θ=90°，F(xiàn)=qvB②

當θ=0°或180°，F(xiàn)

=0，v和B在同一直線上，不受洛倫茲力。vsinθθ③F=qvBsinθ（θ為電荷運動方向與磁場方向的夾角）

如果運動電荷在磁場中僅受洛倫茲力作用，洛倫茲力將怎樣改變電荷的運動狀態(tài)?Fv+

洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。洛倫茲力對運動電荷不做功。Fv+Fv+問：帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力對帶電粒子是否做功？+1．一長螺線管通有變化的電流，把一個帶電粒子（重力不計）沿管中心軸線射入管中，粒子將在管中（

）A.做圓周運動

B.沿軸線來回運動C.做勻速直線運動

D.做勻加速直線運動C帶電粒子在勻強磁場中的運動當V平行B時，F(xiàn)=0，帶電粒子以速度v作

運動。當v與B垂直時，因為洛倫茲力的方向始終與運動方向

，只改變速度的

，不改變速度的

，只有

才具有這種特點，所以帶電粒子垂直進入勻強磁場后做

。帶電粒子在勻強磁場中的運動勻速直線垂直方向大小勻速圓周運動勻速圓周運動帶電粒子帶勻強磁場中的運動分析帶電粒子垂直進入勻強磁場后做。勻速圓周運動洛倫茲力的特點：洛倫茲力的方向既垂直于磁場,又垂直于速度,

即垂直于v和B所組成的平面2.洛倫茲力只改變速度的方向,

不改變速度的大小3.洛倫茲力對電荷不做功比較電場和磁場對電荷的作用力是否受力:電荷在電場中一定受電場力.電荷在磁場中不一定受洛倫茲力.電場力的大小F=qE.洛倫茲力的大小F=qvB.電場力方向與電場方向平行.洛倫茲力方向與磁場方向垂直.電場力對運動的電荷不一定做功.洛倫茲力對運動的電荷一定不做功.

大小:

方向:是否做功:2.電視顯像管的工作原理（1）要使電子束打在熒光屏上的A點，偏轉(zhuǎn)磁場應該沿什么方向？垂直紙面向外（2）要使電子束打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場沿什么方向？

垂直紙面向里（3）要使電子束打在熒光屏上的位置由B

向A點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應該怎樣變化?先垂直紙面向里并逐漸減小到零，然后垂直紙面向外并逐漸增大。偏轉(zhuǎn)線圈小結(jié)

1.洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力。2.洛倫茲力方向判斷。由左手定則判斷。3.洛倫茲力的計算公式。

f=qvB

（v⊥B）

4.洛倫茲力對運動電荷不做功。1．一帶負電的小滑塊從光滑的斜面頂端滑至底端時的速率為V；若加一個垂直紙面向外的勻強磁場，則它滑至底端時的速率將（）A.變大B.變小C.不變D.條件不足，無法判斷鞏固練習C2．將一半徑為R的半圓形光滑絕緣滑軌，固定在垂直向里的勻強磁場B中。一帶電量+q，質(zhì)量m的小球在A點無初速釋放，沿滑軌運動，求小球第一次經(jīng)過最低點時對滑軌的壓力。Fv+

洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。洛倫茲力對運動電荷不做功。Fv+Fv+問：帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力對帶電粒子是否做功？+2．來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時，將()A.豎直向下沿直線射向地面 B.相對于預定地面向東偏轉(zhuǎn)C.相對于預定點稍向西偏轉(zhuǎn) D.相對于預定點稍向北偏轉(zhuǎn)B地磁場改變宇宙射線中帶電粒子運動方向太陽發(fā)出的高能粒子流在地磁場作用下偏向兩磁極，形成極光。美妙極光“太陽風