吉林省伊通满族自治县高中物理 第三章 磁场 3.5 运动电荷在磁场中受到的力课件 新人教版选修31.ppt

第五节运动电荷在磁场中受到的力 回顾复习 1 安培力的定义 磁场对通电导线的作用力 方向的判断 左手定则 大小的计算 2 电流是如何形成的 电流是由电荷的定向移动形成的 f ilbsin 猜想 磁场可能对运动电荷有力的作用 1 定义 磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力 2 方向的判断 通电导线在磁场中受到的安培力 实际是洛伦兹力的宏观表现 一 洛伦兹力 伸开左手 使拇指与其余四指垂直 并且都与手掌在同一个平面内 让磁感线从掌心进入 并使四指指向正电荷运动的方向 这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向 左手定则 垂直纸面向外 例1 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 反思 判断洛伦兹力方向时 要分清研究的是正电荷还是负电荷 要是负电荷 四指要指向负电荷运动的反方向 并且左右手也得分清 变式训练 试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向 或带电粒子的电性 或带点粒子的运动方向 洛伦兹力方向垂直纸面向里 思考与讨论 1 洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向有什么关系 洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向 又垂直于速度方向 即垂直于磁场和速度所组成的平面 2 洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么样的影响 洛伦兹力只改变速度方向 不改变速度的大小 3 洛伦兹力对带电粒子做的功是多少 洛仑兹力对带电粒子永不做功 例2 在只受洛伦兹力的条件下 关于带电粒子在匀强磁场中的运动 下列说法中正确的是 a 洛伦兹力既改变带电粒子的速度方向 也改变其速度的大小 b 洛伦兹力只改变带电粒子运动方向 c 洛伦兹力始终与速度垂直 所以洛伦兹力不做功 d 洛伦兹力始终与速度垂直 所以粒子在运动过程中的动能保持不变 bcd 3 洛伦兹力的大小 f qvbsin 为v与b的夹角 1 v 0时 f 0 即磁场对静止电荷没有力的作用 2 0 v b 时 f 0 3 90 v b 时 f qvb 例3 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 1 电视显像管的工作原理 主要构造 电子枪 阴极 偏转线圈 荧光屏等 思考与讨论 1 若要使电子束在水平方向偏离中心 打在荧光屏上的 点 偏转磁场应该沿什么方向 2 若要使电子束打在 点 磁场应该沿什么方向 3 若要使电子束打在荧光屏上的位置由 逐渐向 点移动 偏转磁场应该怎样变化 二 应用 垂直纸面向外 垂直纸面向里 先垂直纸面向里并逐渐减小 然后垂直纸面向外并逐渐增大 以正电荷为例 2 极光现象 例4 来自宇宙的质子流 以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点 则这些质子在进入地球周围的空间时 将 a 竖直向下沿直线射向 b 相对于预定地面向东偏转 c 相对于预定点稍向西偏转 d 相对于预定点稍向北偏转 b 当堂检测 1 如图所示 带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是 2 有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中 正确的是 a 电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用 b 电荷在电场中一定受电场力的作用 c 电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致 d 电荷若受洛伦兹力 则受力方向与该处的磁场方向垂直 c bd 3 带电荷量为 q的粒子在匀强磁场中运动 下面说法中正确的是 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 粒子只受到洛伦兹力的作用 不可能做匀速直线运动 bd 4 关于带电粒子所受洛仑兹力f 磁感应强度b和粒子速度v三者之间的关系 下列说法中正确的是 a f b v三者必定均相互垂直b f必定垂直于b v 但b不一定垂直vc b必定垂直于f 但f不一定垂直于vd v必定垂直于f 但f不一定垂直于b 小结 1 洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现 2 洛伦兹力的方向 左手定则f vf b 3 洛伦兹力大小 f qvbsin v bf qvbv bf 0