磁场对运动电荷的作用力 课件 【知识点播+题型强化】高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

§1.2磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。洛伦兹力的方向左手定则：

伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷移动的方向（电流的方向），这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。若为负电荷，四指应指向负电荷运动的反方向！洛伦兹力的方向在地球赤道附近某建筑上有竖直的避雷针，当一团带正电的乌云经过其正上方时，避雷针发生放电，此过程中地磁场对闪电的作用方向是（）A.向东B.向南C.向西D.向北洛伦兹力的方向洛伦兹力方向与磁场方向、电荷运动方向始终垂直（磁场方向与电荷运动方向不一定垂直），洛伦兹力只能改变粒子运动方向，不能改变粒子运动快慢！洛伦兹力永不做功！洛伦兹力的大小洛伦兹力与安培力的关系：安培力是洛仑兹力的宏观表现；洛仑兹力是安培力的微观原因。安培力洛伦兹力微观宏观安培力可以做功，洛伦兹力不做功洛伦兹力的大小设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，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为B的匀强磁场中，求（1）电流强度I。（2）通电导线所受的安培力。（3）这段导线内的自由电荷数。（4）每个电荷所受的洛伦兹力。F=qvB洛伦兹力的大小1、当电荷运动方向与磁场方向垂直时：2、当电荷运动方向与磁场方向平行时:F=qvBF=03、当电荷运动方向与磁场方向成一定角度时：F=qvBsinθ洛伦兹力与库仑力洛伦兹力库仑力作用对象大小受力方向作用效果做功情况运动电荷所有电荷F=qvBsinθF=qE洛伦兹力垂直于B和v决定的平面沿电场线的切线方向只改变速度的方向，不改变速度的大小改变速度的大小，可能改变速度的方向永不做功可能做功电子束的磁偏转电子束的磁偏转磁偏转与电偏转的区别：

电偏转中，带电粒子做类平抛运动，偏转后动能增大；

磁偏转中，带电粒子实际上做匀速圆周运动，偏转过程中动能不变。1、从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了运动方向，对地球起到了保护作用．如图1为地磁场的示意图(虚线，方向未标出)，赤道上方的磁场可看成与地面平行，若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有α(氦的原子核)、β(电子)、γ(光子)射线以及质子，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下(

)A．α射线沿直线射向赤道B．β射线向西偏转C．γ射线向东偏转D．质子向北偏转

3、(多选)如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．t＝0时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v－t图象可能是(

)速度选择器

思考：如果粒子的电性发生改变，粒子能不能沿虚线射出？

如果粒子的比荷发生变化呢？如果粒子从虚线路径右侧射入呢？速度选择器

磁流体发电机6、一种用磁流体发电的装置如图1.2-12所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，將一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。（1）A、B板哪一个是电源的正极？（2）若A、B两板相距为d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场，这个发电机的电动势是多大？（3）如果接入阻值为R的电阻，电源的路端电压是多大？（设A、B板面积为S，极板间电阻率为ρ）磁流体发电机7、(多选)如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场．一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场．把P、Q与电阻R

相连接．下列说法正确的是(

)A．Q板的电势高于P板的电势B．R中有由a

向b

方向的电流C．若只改变磁场强弱，R中电流保持不变D．若只增大离子入射速度，R中电流增大电磁流量计

电磁流量计

霍尔效应1879年美国物理学家E.H.霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差。这种现象被称为霍尔效应，出现的电压被称为霍尔电压，具有霍尔效应的元件称为霍尔元件。霍尔效应

电磁流量计10、(多选)(2020·江苏一模)在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件，在E、F

间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，M、N间的电压为UH.已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示