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文档简介

磁场对运动电荷的作用 复习引入新课 磁场对电流有力的作用电流由电荷的定向移动形成 我们已经知道磁场对电流有力的作用 那么磁场对电荷有力的作用吗 运动电荷在磁场中会受到作用力吗 推理与猜想 1 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 二 洛伦兹力的方向 推理 左手定则判断安培力方向 大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力 因此 可以用左手定则判定洛伦兹力的方向 3 与安培力的关系 作用在通电导体上的安培力是磁场对运动电荷作用力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质 洛伦兹力 4 洛伦兹 荷兰物理学家 首先提出运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点 1 定义 当电荷在垂直于磁场的方向上运动时 磁场对运动电荷的洛伦兹力f等于电荷量q 速率v 磁感应强度b三者的乘积 f qvb 洛伦兹力的大小 2 公式推导 洛伦兹力的大小 f qvb 通电导体的长度 l每个电荷的带电量 q横截面积 s单位体积的电荷数 n定向移动的速率 v 3 提醒 f qvb只适用于v b的情况若v与b间的夹角为 则f qvbsin 洛伦兹力的大小 1 洛伦兹力的方向由左手定则来判定 洛伦兹力的方向 拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 若运动的是负电荷 那么受到的洛伦兹力的方向跟正电荷的受力相反 课堂练习 1 判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 f垂直纸面向里 f垂直纸面向外 三 洛伦兹力的大小 1 推导设有一段长度为l 横截面积为s的导线 导线单位体积内含有的自由电荷数为n 每个自由电荷的电荷量为q 定向移动速率为 这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为b的磁场中所受的安培力 四 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 例题 带电量为 q的粒子 在匀强磁场中运动 下面说法正确的是 a 只要速度大小相同 所受的洛伦兹力就相同b 如果把 q改为 q 且速度反向大小不变 则所受的洛伦兹力大小 方向均不变c 只要带电粒子在磁场中运动 就一定受洛伦兹力作用d 带电粒子受洛伦兹力小 则该磁场的磁感应强度小 2 摆长为l的单摆在匀强磁场中摆动 摆动中摆线始终绷紧 若摆球带正电 电量为q 质量为m 磁感应强度为b 当小球从最高处摆到最低处 摆线上拉力t多大 从太阳或其他星体上 时刻都有大量的高能粒子流放出 称为宇宙射线 这些高能粒子流 如果都到达地球 将对地球上的生物带来危害
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