物理：3[1].5《运动电荷在磁场中受到的力》课件(新人教版选修3-1)

1、3.5运动电荷在磁场中受到的力 颍上二中 舒和友复复 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、电流是如何形成的？、电流是如何形成的？3 3、由上述的两个问题你可以想到什么？、由上述的两个问题你可以想到什么？ 磁场对通电导线的磁场对通电导线的安培力可能是作用在安培力可能是作用在大量运动电荷的作用力的宏观表现，大量运动电荷的作用力的宏观表现，也就也就是说磁场可能对运动电荷有力的作用。是说磁场可能对运动电荷有力的作用。电荷的定向移动形成的电荷的定向移动形成的大小：大小：F FB BI ILsinLsin方向：左手定则方向：左手定则阴极阴极阳极阳极

2、 狭缝狭缝 荧光板荧光板电子电子束束一、磁场对运动电荷的作用力一、磁场对运动电荷的作用力当电子射线管的周围不存在磁场时，当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是直线直线当电子射线管的周围存在磁场当电子射线管的周围存在磁场时，时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是曲线曲线1 1、运动电荷在磁场中受到的、运动电荷在磁场中受到的力称为力称为洛洛伦伦兹力兹力. .2.2.洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的安培力是洛伦兹力的宏观表现。宏观表现。洛伦兹力是安培力的洛伦兹力是安培力的微观本质。微观本质。结论：磁场对运动电荷有力的作用结论：磁场对运动电荷

3、有力的作用u猜想：猜想：能不能用左手定则来判定？能不能用左手定则来判定？u推理：推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向。我们曾经用左手定则判定安培力的方向。大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用因此，可以用左手定则左手定则判定洛伦兹力的方向。判定洛伦兹力的方向。洛仑兹力洛仑兹力F F洛洛的方向如何确定？的方向如何确定？思考思考v1 1、伸开左手，使大拇指和其余四、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，放入磁场中，让磁感线穿入手心，使四指指向使四指指向正电

4、荷正电荷运动的方向，运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。所受洛伦兹力的方向。 2 2、 如果运动的是如果运动的是负电荷负电荷，则四，则四指指向指指向负电荷负电荷运动的运动的反方向反方向，那么拇指所指的方向就是负电那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。荷所受洛伦兹力的方向。FFv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内垂直纸面向内 垂直纸面向外垂直纸面向外1 1、判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向、判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 思考与讨论思考与讨论（1 1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有

5、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洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直垂直（2 2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？ 只只改变改变粒子速度的粒子速度的方向方向，不改变不改变粒子速度的粒子速度的大小大小（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？ 由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直， 所以所以洛伦兹力对运动电荷不做功洛伦兹力对运动电荷不做功F vF vF BF B导线中的电流强度导线中的电流强度 I =导线中的电

6、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 F洛洛=qVB=qVB ( VB ( VB） F F洛洛= 0 ( VB= 0 ( VB）当当V V与与B B成一角度成一角度时时 F F洛洛=qVBsin=qVBsin 三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小课堂训练课堂训练2、电子的速率电子的速率v v=3=310106 6 m/s m/s，垂直，垂直射入射入B B=0.10 T=0.10 T的匀强磁场中，它受的匀强磁场中，它受到的洛伦

7、兹力是多大？到的洛伦兹力是多大？F F洛洛=qvBqvB =1.60=1.601010-19-193 310106 60.100.10 =4.8 =4.81010-14-14 N N解：由题意知解：由题意知v垂直垂直B,由洛伦兹力公式得由洛伦兹力公式得：欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”欣赏欣赏“极光极光”地磁场改变宇宙射线中带电粒子地磁场改变宇宙射线中带电粒子的运动方向的运动方向保护作用保护作用地磁场地磁场宇宙射线宇宙射线解释解释“极光极光”现现象

8、象四四 、 电视显像管的工作原理电视显像管的工作原理主要构造:电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等四、电视显像管的工作原理四、电视显像管的工作原理 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，偏转磁点，偏转磁场应该沿什么方向？场应该沿什么方向？垂直纸面向里垂直纸面向里3 3、要是电子打从、要是电子打从A A点向点向B B点逐渐移动，偏转磁场应点逐渐移动，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。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：左手定则、洛伦兹力的方向：左手定则 F v F B F v F B 3 3、洛伦兹力大小：、洛伦兹力大小： F F