《磁场对运动电荷的作用力》

1、第三章磁场第五节磁场对运动电荷的作用力【问题思考】：既然磁场对电流有力的 作甩而电流是由电荷的定向移动形成的. 那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢？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作用下，使电子加速，形成电子束，轰 击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显 示电子束的运动轨迹。实验现象:实验结论:、洛伦兹力 运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力为什么磁场对通电导线有作用力?、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力 为什么磁场对通电导线有作用力?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x x x x

2、x x x x©vxq x x xx xxxx-qxxxx xx£左手定则：fxxvxx x x xx-qx x x © r vx x x xx vx ffbvf垂直于纸面向外aa v乙丙训练加固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向f垂首于纸面向夕卜tbt1、以相同速度进入同一磁场的正、负电荷 受到的洛伦兹力方向相反t2、洛伦兹力的方向垂直于咏hb组成的平面三、洛伦兹力大小思考】洛启兹力大小可能会与哪些因素有关?当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力 的大小跟三个因素相关：1 磁感应强度b2.电荷量q3电荷运动快慢v 三、洛伦兹力大小电荷量为q

3、的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受 的洛伦兹力为片各=qvb （v垂直b）力 才/jk荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受 的洛伦兹力为= qvb （v 垂直 b）问题:若带电粒子不垂直射入磁场，电子 受到的洛伦兹力又如何呢？力 才/jk荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受 的洛伦兹力为= qvb （v 垂直 b）问题:若带电粒子不垂直射入磁场，电子 受到的洛伦兹力又如何呢？ /f洛=qvb sin 0丿厂bb丄0为b和v f洛 之间的荚角'三、洛伦兹力大小当运动电荷

4、的速度v方向与磁感应强度b方 向的夹角为。，电荷崩受的洛伦兹力大小为f洛=qvb sin 3上式中各量的单位：f洛为n, q为c, kjm/s,沏t特例:r尸洛=qvbf洛=0（v 丄 b）（vb）课堂练习：教材p98t1、t2a.b.c.d.带电粒子速度大小改变u课堂练习当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴 线进入该通电螺线管，若不计重力，则（cd）带电粒子速度方向改变带电粒子速度大小不变带电粒子速度方向不变课堂练习电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动， 下列说法正确的是（b ）a. 只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同b. 如果把+q改为-q,且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小方向不变

5、c. 洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直, 磁场方向一定与电荷运动方向垂直d粒子的速度一定变化课堂练习来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，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. 相对于预定点稍向西偏转d相对于预定点稍向北偏转洛伦兹力的特点:1 洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于速度, 即垂直于v和b所组成的平面2. 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小3. 洛伦兹力对电荷不做功洛伦兹力和电场力的区别：1电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运 动状态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力 作用，只有相对

6、于磁场运动且运动方向与磁场方 向不平行的电荷才受磁场力作用。2. 大小：卩电=eq, f 洛二 bq vs i n 9 o3. 电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线 方向；而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁 场方向，又垂直于运动方向。4. 电场力要对运动电荷做功（电荷在等势面上运 动除外）；而电荷在磁场中运动时，磁场力一定 不会对电荷做功。课堂练习在图所示的平行板之间，电场强度e和磁感应强度b 相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏 转的情况不同这种装置能把具有某一特定速度的粒子 选择出来,所以叫做速度选择器若带正电粒子入射速 度v < f,则下列说法正确的是（a ）a.粒子动能一定增加，电场力做正功b.粒子所受洛伦兹力一定增大，洛伦兹力做正功c.d.粒子动能一定减少，洛伦兹力不做功号= 电场力不做功，洛伦兹力做正功x+qx 图3.5-4显像管原理示意图（俯视图）原理：应用电子束磁偏转的道理图3.5