磁场对运动电荷的作用力ppt课件

1、3.5 3.5 磁场对运动电荷的磁场对运动电荷的作用力作用力江苏省大港中学江苏省大港中学 纪金忠纪金忠复复 习习1 1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？2 2、电流是如何构成的？、电流是如何构成的？3 3、由上述的两个问题他可以想到什么？、由上述的两个问题他可以想到什么？ 磁场对通电导线的安培力能够是作用在磁场对通电导线的安培力能够是作用在大量运动电荷的作用力的宏观表现，也就大量运动电荷的作用力的宏观表现，也就是说磁场能够对运动电荷有力的作用。是说磁场能够对运动电荷有力的作用。电荷的定向挪动构成的电荷的定向挪动构成的大小：大小： F FBILsinBI

2、Lsin方向：左手定那方向：左手定那么么一、磁场对运动电荷的作用力一、磁场对运动电荷的作用力演示：阴极射线在磁场中的偏转演示：阴极射线在磁场中的偏转电子射线管的原理：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，构成电子束，轰击到长作用下，使电子加速，构成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。的运动轨迹。实验景象：实验景象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁接近阴极射线管，发现电子束运动轨蹄形磁铁接近阴极射线

3、管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。迹发生了弯曲。结论：磁场对运动电荷有作用。结论：磁场对运动电荷有作用。 运动电荷在磁场中遭到的作用力运动电荷在磁场中遭到的作用力叫做洛伦兹力，安培力是洛伦兹力叫做洛伦兹力，安培力是洛伦兹力的宏观表现。的宏观表现。二、洛伦兹力的方向二、洛伦兹力的方向左手定那么：四指指向与构成的电流左手定那么：四指指向与构成的电流方向一致，即与正电荷运动方向一样，方向一致，即与正电荷运动方向一样，与负电荷运动方向相反。与负电荷运动方向相反。课堂训练课堂训练q竖直向上竖直向上竖直向上竖直向上垂直纸面向垂直纸面向内内 垂直纸面向外垂直纸面向外1、判别以下粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的

4、方向 IBFvvvv三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小 设有一段长为设有一段长为L L，横截面积为，横截面积为S S的直导线，单位体积的直导线，单位体积内的自在电荷数为内的自在电荷数为n n，每个自在电荷的电荷量为，每个自在电荷的电荷量为q q，自在，自在电荷定向挪动的速率为电荷定向挪动的速率为v v。这段通电导线垂直磁场方向放。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为入磁感应强度为B B的匀强磁场中，求的匀强磁场中，求1 1通电导线中的电流通电导线中的电流2 2通电导线所受的安培力通电导线所受的安培力3 3这段导线内的自在电荷数这段导线内的自在电荷数4 4每个电荷所受的洛伦兹力每个电荷所受的洛

5、伦兹力导线中的电流强度导线中的电流强度 I =导线中的电荷的总个数为导线中的电荷的总个数为N =每个电荷受力为每个电荷受力为nqSvnSL导线受安培力为导线受安培力为 F安安 = BIL=BnqSvL三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小qvBnLSBnqvSLNFF安洛 F洛洛=qVB ( VB F洛洛= 0 ( VB当当V V与与B B成一角度成一角度时时三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小V2V1 F洛洛=qVBsin 思索与讨论思索与讨论1 1洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？ 洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直洛伦兹力方向与带电粒子运动方向

6、垂直2 2洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？ 只改动粒子速度的方向，不改动粒子速度的大小只改动粒子速度的方向，不改动粒子速度的大小3 3洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？ 由于洛伦兹力方向一直与带电粒子运动方向垂直，由于洛伦兹力方向一直与带电粒子运动方向垂直， 所以洛伦兹力对运动电荷不做功所以洛伦兹力对运动电荷不做功F vF vF BF B课堂训练课堂训练1 1、 试判别以下各图带电粒子所受洛仑试判别以下各图带电粒子所受洛仑兹力的方向、或磁场的方向、或粒子兹力的方向、或磁场的方向、或粒子运动方向运动方向(q,v,B(q,v

7、,B两两垂直两两垂直) )Fv v垂直纸面向外垂直纸面向外课堂训练课堂训练2 2、电子以初速度、电子以初速度V V垂直进入磁感应强度垂直进入磁感应强度为为B B的匀强磁场中的匀强磁场中, ,那么那么 ( )( ) A. A.磁场对电子的作用力一直不变磁场对电子的作用力一直不变. . B. B.磁场对电子的作用力一直不做功磁场对电子的作用力一直不做功 C.C.电子的速度一直不变电子的速度一直不变. . D. D. 电子的动能一直不变电子的动能一直不变BD课堂训练课堂训练3、电子的速率v=3106 m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它遭到的洛伦兹力是多大？F F洛洛=qv B = 1.

8、60=qv B = 1.6010-1910-193 3106 106 0.10 0.10 =4.8 =4.810-14 N10-14 N课堂训练课堂训练4 4、当一带正电、当一带正电q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺线管中轴线沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，假设不计重力，那么进入该通电螺线管，假设不计重力，那么 A A带电粒子速度大小改动；带电粒子速度大小改动；B B带电粒子速度方向改动；带电粒子速度方向改动；C C带电粒子速度大小不变；带电粒子速度大小不变；D D带电粒子速度方向不变。带电粒子速度方向不变。C DC D课堂训练课堂训练5 5、如下图，匀强磁场方向程度向里，匀强电场、如下

9、图，匀强磁场方向程度向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子不计重力恰能方向竖直向下，有一正离子不计重力恰能沿直线从左向右程度飞越此区域。那么沿直线从左向右程度飞越此区域。那么 +BEv A.假设电子从右向左飞入，电子也沿直线运动 B.假设电子从右向左飞入，电子将向上偏转C.假设电子从右向左飞入，电子将向下偏转 D.假设电子从左向右飞入，电子也沿直线运动BD小小 结结1 1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力、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安培力是洛伦兹力的宏观表现2 2、洛伦兹力的方向：左手定那么、洛伦兹力的方向：左手定那么 F v F B F v F B 3 3、

10、洛伦兹力大小：、洛伦兹力大小： F F洛洛=qVBsin=qVBsin VB F VB F洛洛=qVB=qVB VB F VB F洛洛= 0= 04 4、特点：洛伦兹力只改动力的方向，不改动、特点：洛伦兹力只改动力的方向，不改动 力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功 四、电视显像管的任务原理四、电视显像管的任务原理 1 1、要是电子打在、要是电子打在A A点，偏转磁场点，偏转磁场应该沿什么方向？应该沿什么方向？垂直纸面向外垂直纸面向外2 2、要是电子打在、要是电子打在B B点，偏转磁场点，偏转磁场应该沿什么方向？应该沿什么方向？垂直纸面向里垂直纸面向里3 3、要

11、是电子打从、要是电子打从A A点向点向B B点逐渐挪动，偏转磁场应点逐渐挪动，偏转磁场应该怎样变化？该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小，先垂直纸面向外并逐渐减小，然后垂直纸面向里并逐渐增大。然后垂直纸面向里并逐渐增大。人类初次拍到南北极光人类初次拍到南北极光“同放光彩奇同放光彩奇景景以正电荷为例以正电荷为例 在太阳发明的诸如光和热等方式的能量中，在太阳发明的诸如光和热等方式的能量中，有一种能量被称为有一种能量被称为“太阳风。这是一束可以太阳风。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒风在地球上空环绕地球流

12、动，以大约每秒400400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征颜色，构成极光。在南极地域构成的极光特征颜色，构成极光。在南极地域构成的叫南极光。在北极地域同样可看到这一景象，叫南极光。在北极地域同样可看到这一景象，称之为北极光。称之为北极光。 来自宇宙的质子流，以与地球外表垂直的来自宇宙的质子流，以与地球外表垂直的方向射向赤道上空的某一点