洛伦兹力 课件.ppt

6.2磁场对运动电荷的作用,第2节研究洛仑兹力,洛伦兹,H.A.Lorentz,（1853-1928）,荷兰物理学家,磁场对电流有力的作用吗?电流是怎样形成的?由此推理,你可以提出哪些猜想?_,由此我们会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用.,洛伦兹力,洛仑兹力的演示,洛仑兹力方向如何判断？,实验表明：,阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁场中发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现,（2）方向：,左手定则,四指：正电荷运动方向（负电荷运动的反方向）拇指：洛伦兹力方向；磁感线：垂直穿过掌心。,（1）定义：,磁场对运动电荷的作用力。,+,正电荷受到的洛仑兹力方向与负电荷的相反！,洛伦兹力不改变速度大小，只改变速度的方向。,洛伦兹力对带电粒子始终不做功！,洛伦兹力的特点,1洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于速度，即垂直于v和B所组成的平面2洛伦兹力对电荷不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小,f、v（正电荷）与B的方向关系示意,B,f,v,1、下列各图中已经画出磁场方向和电荷的运动方向，请指出洛仑兹力的方向。,例与练,f垂直纸面向外,f,f,2、下列各图中已经画出磁场方向和洛仑兹力的方向，请画出电荷的运动方向。,例与练,v,v垂直纸面向内,3、下列各图中已经画出磁场方向、电荷的运动方向和洛仑兹力的方向，请指出电荷的电性。,例与练,-,-,4、下图中已经知道电荷的运动方向和洛仑兹力的方向，请指出磁铁的极性。,例与练,N,S,B,5、如图所示，在一根电流方向向右的通电直电线的正下方有一个电子射线管与导线平行放置，则管内的电子射线将（）A向上偏B向下偏C向纸内偏D向纸外偏,例与练,f,B,二、洛仑兹力的大小,问题讨论：,1、在长L的体积内的电荷数为N=_,这些电荷完全通过截面积S的时间t=_,n：单位体积内的电荷数S：导体截面积v：电荷运动速度q:电荷的电量,L,S,2、通过导线的电流强度I=_长度为L的导线所受的安培力F=_,3、电量为q,速度为v在垂直磁场(磁感应强度为B)中运动受到的洛仑兹力f=_,nLS,L/v,nqSv,BnqSvL,qvB,原理：安培力可以看作是大量运动电荷所受洛仑兹力的合力的宏观表现,（3）大小：,.,v与B垂直：,v与B平行：,v,1、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一个匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受到洛仑兹力之比为（）A2：1B1：1C1：2D1：4,例与练,C,2.当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则（）A带电粒子速度大小改变B带电粒子速度方向改变C带电粒子速度大小不变D带电粒子速度方向不变,CD,例与练,3、如图所示，运动电荷电量为q=2108C，电性图中标明，运动速度v=4103ms，匀强磁场磁感应强度为B=0.5T，求电荷受到的洛伦兹力的大小和方向。,例与练,f,4、有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南水平向北，现有一个质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.610-14N，求质子射入时速度为多大？质子刚进入磁场时向哪个方向偏转？,例与练,v,B,向东,俯视图：,f,电荷量为q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的是()A只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B如果把q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小方向不变C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D粒子的速度一定变化,B,析与解,6、下列关于磁场对运动电荷的洛仑兹力的说法中正确的是（）A运动电荷在某处不受洛仑兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零；B运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力；C安培力是洛伦兹力的微观表现，洛伦兹力是安培力的宏观表现；D洛仑兹力对运动电荷一定不做功；E.洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度,D,5、图中OA是一光滑、绝缘斜面，倾角=37，一质量m=0.02kg的带电体从斜面上的某点由静止开始下滑。如果物体的带电量q=+10-2C，垂直纸面向里的匀强磁场B=4.0T试求：物体在斜面上运动的最大速率及其沿斜面下滑的最大距离（g取10m/s2，斜面足够长）。,析与解,mg,N,物体合力不为零，,沿斜面向下加速。,析与解,mg,N,f,物体合力不为零，,沿斜面向下加速。,析与解,mg,f,物体合力不为零，,沿斜面向下加速。,当N0，,即f=mgcos370时，,v最大。,洛伦兹力与安培力的比较：,安培力是洛伦