广东省德庆县孔子中学高二物理《研究洛伦兹力》课件 新人教

1、第五节 研究洛伦兹力孔子中学 高二物理备课组2021/8/8 星期日1一、磁场对运动电荷有力的作用这个力叫洛仑兹力。 在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的。如果把射线管放在磁铁之间，让电子运动方向与磁场方向垂直，荧光屏上显示的电子束运动轨迹发生了偏转。思考一下，这说明了什么？2021/8/8 星期日2 磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动形成的。所以磁场对电流的安培力是磁场对运动电荷的作用力的宏观表现。即： 1.安培力是洛伦兹力的宏观表现 2.洛伦兹力是安培力的微观本质。2021/8/8 星期日3(一)、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向符合左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内

2、并跟四指垂直手心：磁感线垂直穿入 四指：指正电荷运动的方向拇指 ：所指就是运动电荷所受洛伦兹力的方向。 或负电荷运动的反方向2021/8/8 星期日4【例题1】试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向:【例题2】如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将()A向纸内偏 B向纸外偏C向下偏转 D向上偏转D 1 2 3 4【例题1】试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向:【例题1】试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向:【例题1】试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向:【例题1】试判断下图中所

3、示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向:A向纸内偏 B向纸外偏C向下偏转 D向上偏转A向纸内偏 B向纸外偏C向下偏转 D向上偏转A向纸内偏 B向纸外偏C向下偏转 D向上偏转A向纸内偏 B向纸外偏C向下偏转 D向上偏转2021/8/8 星期日5【例题3】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 三者之间的关系，下列说法中正确的是()Af、B、v 三者必定均相互垂直Bf 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 vCB 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 vDv 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 BB2021/8/8 星期日6关于洛仑兹力的说明：1.洛仑兹力的方向垂直

4、于v和B组成的平面。 洛仑兹力永远与速度方向垂直。2.洛仑兹力对电荷不做功3.洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。2021/8/8 星期日7(二)、洛伦兹力的大小【理论基础】 1.安培力是洛伦兹力的宏观表现； 2.洛伦兹力是安培力的微观本质。设:导线内单位体积内的电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷定向运动的速度为v，阴影部分导线内电荷数为N2021/8/8 星期日8(1)当 vB 时，f qvB。(2)当 vB 时，f 0，即电荷运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力。(3)当 v0 时，f 0，即静止电荷不受洛伦兹力。(4)当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B的方向不垂直时，设夹角为，

5、则f=qvBsin。 2021/8/8 星期日9【例题4】 (单选) 关于电荷在磁场中的受力，下列说法中正确的是()A静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用，运动电荷 一定受到洛伦兹力的作用B洛伦兹力的大小始终满足 fqvBC若电荷穿过某一空间而未发生偏转(不计其他力)， 则此空间一定不存在磁场D带电粒子运动方向与磁场平行时，一定不受洛伦 兹力的作用D2021/8/8 星期日10【例题5】电子的速率v=310 m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？62021/8/8 星期日11解：-19f=qvBf= 1.6010 310 0.10N=4.810 N-196-14f=

6、qvBf= 1.6010 310 0.10N=4.810 N-19f=qvBf= 1.6010 310 0.10N=4.810 N-19f=qvBf= 1.6010 310 0.10N=4.810 N-19f=qvBf= 1.6010 310 0.10N=4.810 N2021/8/8 星期日12【例题6】质量为m，带电量为q的带电粒子，以速率v垂直进入如图所示的匀强磁场中，恰好做匀速直线运动求：磁场的磁感应强度及带电粒子的电性 2021/8/8 星期日13 解：由于物体所受重力的方向竖直向下，所以洛伦兹力的方向一定竖直向上，这样才能使物体做匀速直线运动。物体带正电。2021/8/8 星期日1

7、4三、课堂小结1、洛伦兹力的方向（左手定则）伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直手心：磁感线垂直穿入四指：指向正电荷运动的方向（负电荷运动的反方向）拇指：所指的就是洛伦兹力安培力的方向。 2、洛伦兹力的大小(1)当电荷运动的方向与磁场方向垂直时，fqvB (2)当 vB 时，f0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力(3)当 v0 时，f0，即静止电荷不受洛伦兹力(4)当电荷运动的方向与磁场方向夹角时， 2021/8/8 星期日15四、速度选择器在电、磁场中，若不计重力，则：1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关；2.注意电场和磁场的方向搭配。2021/8/8 星期日16A带正

8、电粒子必须沿 ab 方向从左侧进入，才能沿直线通过B带负电粒子必须沿 ba 方向从右侧进入，才能沿直线通过C不论粒子电性如何，沿 ab 方向从左侧进入，都能沿直线通过D不论粒子电性如何，沿 ba 方向从右 图 354侧进入，都能沿直线通过如果粒子所具有的速率 v (不计重力)，则()【例题6】(双选)如图 354 是粒子速度选择器的原理图，EB2021/8/8 星期日17速率v 当正电粒子从左侧进入时，受到的电场力F向下，要粒子的速度v ，无论是带正电还是负电，沿ab方向从左解析：根据速度选择器的原理，要保证粒子直线通过，则要满足电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反，即 qEqvB，EB洛伦兹力

9、向上，两力大小相等、方向相反，故可直线通过场区；当负电粒子从左侧进入时，受到的电场力 F 向上，洛伦兹力向下，两力大小相等、方向相反，故仍可直线通过场区显然只EB侧进入场区都能沿直线通过当带电粒子从右侧进入时，无论是带正电还是负电，电场力与洛伦兹力都同向，将做曲线运动答案：AC2021/8/8 星期日18A ，方向竖直向上B ，方向水平向左【例题7】 如图 所示，空间有磁感应强度为 B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速度 v 从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小与方向应是() B v B vCBv，垂直纸面向里DBv，垂直纸面向外2021/8/8