运动电荷在磁场中

1、运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力学习目标学习目标 :1.知道洛伦兹力概念。会利用左手定则判断洛伦兹力的方向。2.知道安培力到洛伦兹力大小的推理过程。3.掌握垂直进入磁场的带电粒子受到洛伦兹力大小的计算公式。4.理解洛伦兹力对电荷不做功。第一次先学后教第一次先学后教自学指导：自学指导： 请同学们自学P95的演示实验，注意以下几个问题。 1.阴极射线管的构造。 2.如何显示电子束的径迹？ 3.物体做曲线运动的条件是什么？ 阴极阴极阳极阳极狭缝狭缝荧光荧光板板电子电子束束阴极射线管阴极射线管 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 思考与讨论：在这个实验当中观察到了

2、什么现象？根据这个现象能得出什么结论？实验现象：实验现象： 阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，说明磁场对运动电荷确实存在作用力。 磁场对运动电荷力的方向与磁场的方向及电荷的运动方向有关。 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。 当磁场的方向发生变化时，电子流的弯曲方向也发生了改变。NS讨论：讨论： 根据实验现象，想一想，怎样判断运动电荷受力方向？SNVNSF+Q第二次先学后教第二次先学后教 自学指导：自学指导： 请同学们认真自学P95-97“洛伦兹力的大小和方向”的内容，并思考以下几个问题。比一比谁自学的效果好。 1.左手定则的内容。

3、2.用左手定则判断洛伦兹力的方向时，正负电荷 受力方向判断有何区别？ 3.认真学习P96 “思考和讨论”，根据提示试推导 洛伦兹力表达式。 4.利用F洛=qvB计算应注意什么问题？当电荷运动的方向与磁场的方向有一夹角时，电荷所受的洛伦兹力怎么表示？检测：1. 如图所示，某带负电粒子的电量 为q=10-14C,以速率v=106m/s垂直射 入B=10-2T的匀强磁场中， 求:它受 到的洛伦兹力F，并确定洛伦兹力的方向。2.电子的速率v=3106 m/s，沿着与磁感应强度方向成的方向射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？Vv- 安培力是导体中所有运动电荷所受洛伦兹力的宏安培力是

4、导体中所有运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。安培力大小等于各个带电粒子所受洛伦兹力观表现。安培力大小等于各个带电粒子所受洛伦兹力的合力。的合力。 我们如何由我们如何由FBIL推导出单个粒子所受洛伦兹力推导出单个粒子所受洛伦兹力的大小公式？说说你的大致思路。的大小公式？说说你的大致思路。vF讨论：洛伦兹力大小的推导讨论：洛伦兹力大小的推导s 若导体单位体积内有若导体单位体积内有n个带电个带电粒子，粒子的电荷量为粒子，粒子的电荷量为q，定向，定向移动速度为移动速度为v，导体横截面积为，导体横截面积为S，则导体中电流为则导体中电流为导体长度为导体长度为L，则导体中带电粒子个数为，则导体中带电粒子个数为

5、 若把上述导体垂直放入磁感强度为若把上述导体垂直放入磁感强度为B的匀强磁的匀强磁场中，安培力大小等于各个带电粒子所受洛伦兹场中，安培力大小等于各个带电粒子所受洛伦兹力的合力，则每个粒子所受洛伦兹力大小为力的合力，则每个粒子所受洛伦兹力大小为vLISqvBnSLLnqvSBNFFAL)( I=nqvSN=nSL小结：1.安培力是洛伦兹力的宏观形式，洛伦兹力是安培力的微观表现 安培力：大量运动电荷的在磁场中受到的力 洛伦兹力：一个运动电荷在磁场中受到的2.洛伦兹力的方向的判断左手定则： 洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于速度方向，即垂直于磁场和速度所组成的平面。洛伦兹力对运动电荷永不做功。3

6、.洛伦兹力的表达式：F洛=qvB 适用条件：运动电荷的速度方向与磁场垂直。4.电荷的运动方向与速度方向成一夹角时，洛伦兹力的数学表达式为 F=qvBsin。1 1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向这时粒子所受洛伦兹力的方向 + V VV V+V VV VV V+V VF FL+V V垂直纸面向外垂直纸面向外 垂直纸面向里垂直纸面向里+V VF FLF FL LF FLFL=0FL=0当堂训练：当堂训练：2.关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是（ ） AF、B、v三者必定均

7、相互垂直 BF必定垂直于B、v，但B不一定垂直v CB必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v Dv必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B当堂训练B当堂训练当堂训练 3.电子以电子以4106m/s的速率垂直的速率垂直 射入射入磁感应强度为磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受的匀强磁场中，受到的洛伦兹力为到的洛伦兹力为 N，如果电，如果电子射入磁场时的速度子射入磁场时的速度v与与B的方向间的的方向间的夹角是夹角是30，则电子所受的洛伦兹力，则电子所受的洛伦兹力为为 N 。 3.210-13 1.610-13当堂训练4.有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（正确的是（ ）A电电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用. B电荷在电场中一定受电场力的作用电荷在电场