陕西省蓝田县高中物理第三章磁场3.5运动电荷在磁场中受到的力课件4新人教版选修3_1

1、5运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力从宇宙深处从宇宙深处射来的带电粒子射来的带电粒子在地球的两极引起在地球的两极引起极光极光电视机显像管电视机显像管1、判断安培力的方向：、判断安培力的方向：II2、安培力大小的一般计算方法：、安培力大小的一般计算方法：FF温故知新温故知新F=BF=BILILsinsin 思考：思考：1、磁场对电流有力的作用。、磁场对电流有力的作用。2、电流是由电荷的定向移动形成的，、电流是由电荷的定向移动形成的， 由此我们是否可以设想这个力其实是由此我们是否可以设想这个力其实是作用在电荷上的呢作用在电荷上的呢?2022年3月22日星期二演示：阴极射线管演示：阴极

2、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电子运动方向电子运动方向 向右向右 向右向右等效电流方向等效电流方向 磁场方向磁场方向 轨迹偏转方向轨迹偏转方向 电子受力方向电子受力方向 向左向左垂直阴极射线管向里垂直阴极射线管向里向下向下向下向下向左向左垂直阴极射线管向外垂直阴极射线管向外向上向上向上向上洛伦兹洛伦兹物理学家、数学家物理学家、数学家（1853192818531928） 荷兰物理学家荷兰物理学家洛伦兹洛伦兹首首先探索先探索： 磁场对运动电荷的作用力，磁场对运动电荷的作用力，创立了经典电子论创立了经典电子论,1902,1902年与其年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学

3、生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。学奖。一、洛伦兹力（一、洛伦兹力（f洛洛）洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力二、洛伦兹力的方向二、洛伦兹力的方向左手定则左手定则vv1、若定向移动的电荷为、若定向移动的电荷为正电荷正电荷，则四指指向则四指指向正电荷正电荷运动的方向，运动的方向，让磁感线垂直穿入手心，让磁感线垂直穿入手心，拇指所拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。力的方向。2、若为、若为负电荷，则负电荷，则四指指向四指指向负负电荷电荷运动的运动的反方向反方向，磁感线垂直磁感线垂直穿入手心，穿入手心，那么拇指所指的方向那么拇指所指的方向

4、就是负电荷所受洛伦兹力的方向。就是负电荷所受洛伦兹力的方向。ffvvBvff垂直纸面向外垂直纸面向外试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受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的洛伦兹力的方向. 练一练：练一练：三、洛伦兹力大小的表达式：三、洛伦兹力大小的表达式：设有一段长为设有一段长为L，横截面积为，横截面积为S的直导线，的直导线，单位体积内的自由电荷数为单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的，每个自由电荷的电荷量为电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为为B的匀强磁场

5、中，求的匀强磁场中，求(1)电流强度电流强度I。(2)通电导线所受的安培力。通电导线所受的安培力。(3)这段导线内的自由电荷数。这段导线内的自由电荷数。(4)每个电荷所受的洛伦兹力。每个电荷所受的洛伦兹力。V问题若此电子不垂直射入磁场，电子问题若此电子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力又如何呢受到的洛伦兹力又如何呢?洛伦兹力：洛伦兹力：F=qvB （v垂直垂直B）sin (FBqvB v 为为 与与 的的夹夹角角）B1B2注意：注意：1、当粒子运动方向与磁感应强度垂直时、当粒子运动方向与磁感应强度垂直时 （vB） f = qvB 当粒子运动方向与磁感应强度方向平行时当粒子运动方向与磁感应强度方

6、向平行时 （vB） f=02、洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向 总是与洛伦兹力的方向相垂直的，所以总是与洛伦兹力的方向相垂直的，所以 它对运动的带电粒子总是不做功的。它对运动的带电粒子总是不做功的。3.安培力是洛伦兹力的集体表现安培力是洛伦兹力的集体表现,洛伦兹力是安洛伦兹力是安培力的微观表现。培力的微观表现。大小关系：大小关系：F安安NF洛（洛（N是导体中运动的电荷数）是导体中运动的电荷数）方向关系：方向关系：F安安与与F洛洛方方向相同向相同4.F安与安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力洛本质都是磁场对运动电荷的作用力1、在阴极射线管上方平行放置一根通有

7、强电流在阴极射线管上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向从右向左，如图，的长直导线，其电流方向从右向左，如图，阴极射线将（阴极射线将（ ）A向纸内偏转向纸内偏转 B向纸外偏转向纸外偏转C向上偏转向上偏转 D向下偏转向下偏转课堂练习：课堂练习：2、带电量为、带电量为q的粒子，在匀强磁场中运动，的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是：下面说法正确的是：A.只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同B.如果把如果把q改为改为q，且速度反向大小不变，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变则所受的洛伦兹力大小、方向均不变C.只要带电粒子在磁场中运动，就一定受只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用洛伦兹力作用D.带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小磁感应强度小2022年3月22日星期二课堂小结课堂小结1.安培力是