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文档简介

1、第三章 打开电磁学的大门,3.2 磁场中的运动电荷,东山二中 沈雄斌,高中物理选修11,通电导线在磁场中受到安培力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成的，那么运动电荷在磁场会受到力的作用吗？,问题：,实验视频,磁场对运动电荷有力的作用,探究磁场对运动电荷的作用规律,1、首先将阴极射线管加上电压，阴极发出高速电子束。从荧光屏上可以观察到电子的运动轨迹。不加磁场，电子束沿 前进。,2、如果将U型磁铁移近阴极射线管，将观察到电子束在磁场中发生 ，此实验现象说明了 。,3、当改变U型磁铁的磁场方向时，观察到电子束的偏转方向发生 ，此现象说明了 。,直线,偏转,磁场对电荷有力的作用,磁场对运动电荷的作用

2、方向与磁场方向有关,改变,磁场对运动电荷的作用力称为洛仑兹力,一、洛仑兹力的方向,实验研究表明：,洛仑兹力的方向与电荷的电性、电荷的运动方向及磁场的方向有关。,洛仑兹力可以用左手定则来判断,伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动的方向（若负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向），则拇指所指的方向就是洛仑兹力的方向。,左手定则：,与安培力左手定则实际上是一样的。因为正电荷移动的方向就是电流的方向，负电荷移动的方向与电流方向相反。,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,运动电荷所受洛仑兹力的方向

3、始终与其速度方向垂直，因此洛仑兹力不能改变运动电荷的速率，只能改变电荷的运动方向，使其偏转。,垂直入射匀强磁场中的带电粒子运动轨迹会怎样？,动画演示,二、洛仑兹力的大小：,当电流方向与磁场方向平行时,当电荷运动方向与磁场方向垂直时：,地球的磁场可以使宇宙线发生偏转，已知北京上空某处的磁感应强度为1.2104T，方向由南指向北，如果有一速度为5.0105m/s的质子竖直向下进入磁场，求磁场作用在质子上的作用力的大小 。质子进入磁场时将向哪个方向偏转？,+,俯视图,解：,所受洛仑兹力,据左手定则，可以判断质子受到的洛仑兹力的方向向东，即质子将向东偏转。,2、如图所示，有一带电粒子质量为m,电荷量为

4、q,速率为v;磁感是度为B，B与v垂直。那么该粒子做圆周运动的半径与周期各是多少？,分析：,粒子在匀强磁场中所做的运动是匀速圆周运动。,圆周运动的向心力是洛仑兹力。,解：,依题意可得：,表明：粒子进入磁场中的速度越大，则圆周运动的半径越大；但运动周期却是相同的。,19世纪，人们发现高压电极能发出阴极射线，英国物理学家汤姆孙利用磁场令射线在磁场中偏转，从而证实了阴极射线的实质是高速电子流。电子的发现被称为19世纪、20世纪之交的三大发现之一，另两大发现分别为X射线和物质放射性的发现。,太阳或其他星体时刻都有大量高能粒子放出称宇宙射线。当这些宇宙射线掠过地球附近时，由于地磁场的作用会朝地球两极运动；在运动过程中撞

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