高二物理磁场对运动电荷的作用1

1、磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用磁场对电流的作用力称为安培力磁场对电流的作用力称为安培力.安培力方向用左手定则来判断安培力方向用左手定则来判断. F安安=BIL(BL)电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流. 规定正电荷移动的方向为电流方向规定正电荷移动的方向为电流方向. 电流的微观表达式为电流的微观表达式为 I=nqsv思考问题思考问题电流是怎样形成的电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规电流的方向是怎样规定的定的?电流的微观表达式是什么电流的微观表达式是什么?什么叫做安培力什么叫做安培力?怎样判断安培力的方怎样判断安培力的方向向?安培力的大小为多少安培力的大小为多少?猜想: 既

2、然磁场对电流有力的作用既然磁场对电流有力的作用, 而电流又是由电荷定向移动形成的而电流又是由电荷定向移动形成的,那么很有可能是那么很有可能是磁场磁场对定向对定向移动的电荷移动的电荷有力有力的作用的作用动画演示动画演示D:洛伦兹力洛伦兹力 flash课件课件.exe实验：实验：一一.洛伦兹力洛伦兹力1.洛伦兹力：洛伦兹力：磁场磁场对电荷的作用力。对电荷的作用力。2.与安培力的关系：与安培力的关系： 安培力是磁场对运动电荷作用安培力是磁场对运动电荷作用力的宏观表现。力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。洛伦兹力是安培力的微观本质。1. 1. 左手左手定则来判定：定则来判定：二二.洛伦兹力的方

3、向洛伦兹力的方向让让磁感线穿入手心磁感线穿入手心，四指四指指向指向正正电荷电荷运动的方向运动的方向(负负电荷运动电荷运动的的反方向反方向)，拇指拇指指向就是电荷指向就是电荷所受所受洛仑兹力的方向洛仑兹力的方向2.2.特点：特点： F F洛洛B, F F洛洛V(垂直于垂直于v v和和B B所决定的平面所决定的平面) ) 洛伦兹力洛伦兹力对电荷对电荷不做功不做功 + +V Vf fV VV V垂直纸面向外垂直纸面向外V VV Vf fV Vf f习题习题1 1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受格伦兹力的方向试判断这时粒子所受格伦兹力的方向垂直纸面

4、向里垂直纸面向里2 2、判断下列各图带电粒子所受、判断下列各图带电粒子所受的洛伦兹力的方向或带电粒子的的洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性带电性 V Vf fV V垂直纸面向外垂直纸面向外V Vf fV VB B垂直纸面向里垂直纸面向里既然安培力为洛伦兹力的宏观表既然安培力为洛伦兹力的宏观表现，那么我们用导体所受的安培力来现，那么我们用导体所受的安培力来除以这段导体所含有的自由电荷数，除以这段导体所含有的自由电荷数，不就可以求出每个自由电荷所受的洛不就可以求出每个自由电荷所受的洛伦兹力啦吗？伦兹力啦吗？想一想想一想F安1.公式推导：公式推导：F =qvB三三 . 洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小通电

5、导体的长度：通电导体的长度：L 每个电荷的带电量：每个电荷的带电量：q横截面积：横截面积：S 单位体积的电荷数：单位体积的电荷数：n 定向移动的速率：定向移动的速率：v3. 若若v与与B间的夹角为间的夹角为，则，则F =qvBsin 三三.洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小2.2.公式：公式：F = qvB (只适用于只适用于vB的情况的情况)vv2v1B 当速度方向与磁当速度方向与磁场方向有夹角时可场方向有夹角时可采用把速度分解的采用把速度分解的办法来求洛伦兹的办法来求洛伦兹的大小大小.例例1在只受洛伦兹力的条件下在只受洛伦兹力的条件下,关于带关于带电粒子在匀强磁场中的运动电粒子在匀强磁场中的运动

6、,下列下列说法正确的有说法正确的有( )A.只要粒子的速度大小相同只要粒子的速度大小相同,带电量相同带电量相同,粒子所受洛伦兹力大小就相同粒子所受洛伦兹力大小就相同B.洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向C.洛伦兹力始终与速度垂直洛伦兹力始终与速度垂直,所以洛伦兹力所以洛伦兹力不做功不做功D,洛伦兹力始终与速度垂直洛伦兹力始终与速度垂直,所以粒子在运所以粒子在运动过程中的动能动过程中的动能 动量保持不变动量保持不变例例2 2电子的速率电子的速率V=3V=310106 6m/sm/s垂垂直射入直射入B=0.1TB=0.1T的匀强磁场中，它的匀强磁场中，它所受的洛伦兹力为多大所受的洛伦兹力为多大（e=1.6e=1.61010-19-19 C C）解：解：f = Bqv = 0.11.6 10-19 3 106 N =4.8 10-14N 从太阳或其他星体上，从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射子流放出，称为宇宙射线。这些高能粒子流，线。这些高能粒子流， 如果都到达地球，将对如果都到达地球，将对 地球上的生物带来危害。地球上的生物带来危害。庆幸的是，地球