鲁科版选修3－1 6.3 磁场对运动电荷的作用 课件（21张）.ppt

6 2磁场对运动电荷的作用 知识回顾 安培力的大小 判断下图安培力的受力方向 b i平行 b i垂直 f f fa 0fa bil 电流是如何形成的 思考 电流是电荷的定向运动形成的 而磁场对电流 通电导线 有力的作用 由此你会想到了什么 猜想 磁场可能对运动电荷有力的作用 磁场对运动电荷的是否有力的作用 实验探究 阴极射线管 crt 1 它是现代电视显像管原型 2 它引领了现代扫描系统的开发 3 1901 1906年的诺贝尔物理学奖中有三年的获奖奖项与之有直接关系 阴极射线管 crt 荷兰物理学家洛伦兹首先提出 磁场对运动电荷有作用力 洛伦兹力 洛伦兹是荷兰物理学家 数学家 1853年生于阿纳姆 洛伦兹创立了经典电子论 提出了洛伦兹变换公式 1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖 洛伦兹死于1928年2月4日 在举行葬礼那天 爱因斯坦在悼词中称他是 我们时代最伟大 最高尚的人 洛伦兹力 1 定义 运动的电荷在磁场中受到力的作用 2 洛伦兹力与安培力的关系 安培力是洛伦兹力的宏观表现洛伦兹力是安培力的微观本质 猜想 能不能用左手定则来判定 推理 我们曾经用左手定则判定安培力的方向 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 验证 尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响 判断运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向 洛仑兹力f洛的方向如何确定 思考 n s 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 当速度v的方向与磁感应强度b的方向平行时 f 0 思考 1 产生 电场对运动电荷 静止电荷都有电场力的作用 磁场只对运动电荷才有磁场力的作用 洛伦兹力与电场力的区别 3 效果 电场力可以改变速度的大小和方向洛伦兹力与速度方向垂直 只能改变速度方向 不改变速度大小 2 方向 电场力的方向与电场方向平行 正电荷的电场力方向就是电场方向无论是正电荷还是负电荷 它所受洛伦兹力永远与磁场方向垂直 4 做功 电场力对电荷可能做功 也可能不做功洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直 永远不会做功 小结 如果带电粒子射入匀强磁场时 初速度跟磁场方向垂直 如图所示 粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动 思考 电子束的磁偏转 图2 4 2洛伦兹力演示仪 下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向 它由一个球形电子射线管和一组线圈组成 通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度 通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小 在演示仪中可以观察到 没有磁场时 电子束是直进的 外加磁场后 电子束的径迹变成圆形 磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径 电子束的磁偏转 显像管的工作原理 1 电子束是怎样实现偏转的 思考与讨论 2 在图2 4 3中 如图所示 1 要是电子打在a点 偏转磁场应该沿什么方向 2 要是电子打在b点 偏转磁场应该沿什么方向 3 要是电子束打在荧光屏上的位置由中心o逐渐向a点移动 偏转磁场应该怎样变化 3 电子打在荧光屏上只能有一个亮点 为什么整个荧光屏都能发光呢 美丽的极光 探秘 极光形成的原因 1 电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内 螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流 如图 则电子束在螺线管中做 a 匀速直线运动b 匀速圆周运动c 加速减速交替的运动d 来回振动 当堂反馈 a 2 来自宇宙的电子流 沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点 则这些电子在进入地球的周围时将 a 竖直向下沿直线射向地面b 相对于预定地面向东偏转c