第五节磁场对运动电荷的作用力.ppt

3 5磁场对运动电荷的作用力 复习 方向 安培力 磁场对通电导线的作用力 大小 左手定则 为什么磁场对通电导线有作用力 思考 既然磁场对电流有力的作用 而电流是由电荷的定向移动形成的 那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢 电子射线管的原理 从阴极发射出来电子 在阴阳两极间的高压作用下 使电子加速 形成电子束 轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光 可以显示电子束的运动轨迹 实验现象 在没有外磁场时 电子束沿直线运动 将蹄形磁铁靠近阴极射线管 发现电子束运动轨迹发生了弯曲 结论 磁场对运动电荷有作用力 荷兰物理学家 他是电子论的创始人 相对论中洛伦兹变换的建立者 并因在原子物理中的重要贡献 塞曼效应 获得第二届 1902年 诺贝尔物理学奖 被爱因斯坦称为 我们时代最伟大 最高尚的人 荷兰物理学家洛伦兹 Lorentz 1853 1928 运动电荷在磁场中受到的作用力 磁场对运动电荷的作用力 一 洛伦兹力的定义 为什么磁场对通电导线有作用力 安培力 洛仑兹力 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷的作用 因 果 微观原因 宏观表现 1 判定安培力方向 2 电流方向和电荷运动方向的关系 3 安培力方向和洛伦兹力方向的关系 4 电荷运动方向 磁场方向 洛伦兹力方向的关系 想一想 二 洛伦兹力的方向 左手定则 伸开左手 使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内 让磁感线从掌心进入 使四指指向正电荷运动的方向 拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 如果是负电荷 我们应如何判定洛伦兹力的方向 四指的方向 电流的方向 正电荷的运动方向负电荷运动的反方向 例1 当堂例题 例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中 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 变式 当堂例题 1 以相同速度进入同一磁场的正 负电荷受到的洛伦兹力方向相反 2 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面 B F洛 v 心得体会 洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关 当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关 1 磁感应强度B 2 电荷量q 3 电荷运动快慢v 三 洛伦兹力的大小 阅读并完成 p96 思考与讨论 电荷量为q的粒子以速度v运动时 如果速度方向与磁感应强度方向垂直 那么粒子所受的洛伦兹力为 v垂直B 问题 若带电粒子不垂直射入磁场 粒子受到的洛伦兹力又如何呢 B v F V2 V1 当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为 电荷所受的洛伦兹力大小为 单位 F N q C v m s B T 根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系 F VF B 请你推测 1 洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响 2 带电粒子在磁场中运动时 洛伦兹力对带电粒子是否做功 思考与讨论 洛伦兹力只改变速度的方向 不改变速度的大小 洛伦兹力对电荷不做功 四 洛伦兹力的特点 2 洛伦兹力只改变速度的方向 不改变速度的大小 3 洛伦兹力对电荷总是不做功 1 洛伦兹力的方向总是既垂直于速度 又垂直于磁场 即垂直于V和B所组成的平面 总是 F VF BF SVB 巩固训练 当堂例题 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