磁场对运动电荷的作用力课件-高二下学期物理人教版选择性

第一章磁场1.2磁场对运动电荷的作用力大小：安培力:2、电流的微观表达式?【思考】:既然磁场对电流有力的作用,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吗?1、磁场对通电导线的作用力方向：左手定则复习回顾结论：磁场对运动电荷有力的作用。

阴极射线管1.定义：运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力.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.一、洛伦兹力2.洛伦兹力与安培力的关系：运动电荷1.洛伦兹力的方向由左手定则来判定：二、洛伦兹力的方向伸开左手,使拇指和其余四指垂直且处于同一平面内；让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。

如果是负电荷,我们应如何判定洛伦兹力的方向?四指指向与负电荷运动的方向相反。2、洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面B

F洛vFv训练：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

FBvBFBvFvBBvv不受洛伦兹力BＦ垂直于纸面向外Ｆ垂直于纸面向外Bvv例．(多选）一束等离子体（含有大量带等量正电和负电的微粒，不考虑其重力及电荷间的相互作用），沿图中箭头所示的方向垂直于磁场方向射入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，粒子运动的轨迹如图中a、b所示，则以下说法中正确的是（）A．a是带负电的微粒的运动轨迹B．a是带正电的微粒的运动轨迹C．b是带负电的微粒的运动轨迹D．b是带正电微粒及负电微粒的共同轨迹BC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:vvvvvvvvIF【思考与讨论】

电荷量为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：三、洛伦兹力大小问题: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?BVB⊥B∥

(v⊥B）(v∥B）特例:洛伦兹力的特点：1.洛伦兹力只改变速度的方向,

不改变速度的大小。2.洛伦兹力对电荷不做功。洛伦兹力和电场力的比较：比较项目洛伦兹力F电场力F产生条件v≠0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B，F⊥v正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功或不做功力F为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向四、电视显像管的工作原理1.主要构造:电子枪、偏转线圈、荧光屏等2．原理：电子显像管应用了电子束磁偏转的原理。3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强度都在不断变化，使得电子束打在荧光屏上的光点不断移动。电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫作一场，电视机每秒要进行50场扫描。地球磁场能抵挡大部分太阳风

拓展应用：一、速度选择器1、正交的匀强电场和匀强磁场的区域，带电粒子能沿直线匀速通过，这个区域叫做速度选择器.qvBqE2、条件：qvB=qE，其选择出的速度v=E/B.qvBqE3、正负电荷都能以速度v=E/B从左向右沿直线匀速通过速度选择器.（具有单向性）4、速度选择器不仅选择速度的大小而且选择速度的方向.但不能选择粒子的电性、电荷量、质量。拓展应用：二、磁流体发电机1、将一束等离子体喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压.问题:A、B两极板哪个电势高？2、最终达到平衡：

，其产生的电动势：E=U=Bvd.B板拓展应用：三、电磁流量计1.流量(Q)：单位时间流过导管某一截面的液体的体积．2.导电液体中的正、负离子向右运动时在洛伦兹力作用下发生偏转，使a处积累正电荷，b处积累负电荷，从而在a、b间出现电势差，φa>φb.当自由电荷所受静电力和洛伦兹力平衡，a、b间的电势差(U)达到最大时有：

可得：3.导电液体的流量：拓展应用：四、霍尔效应2.上、下表面电势高低的分析方法：确定形成电流的电荷的电性→确定形成电流的电荷的运动方向→判断形成电流的电荷受到洛伦兹力的方向→根据上、下表面电荷的正负判断电势高低.1.高为h、宽为d的导体(自由电荷是电子或正电荷)置于匀强磁场B中，当电流通过导体时，在导体的上表面A和下表面A′之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压．3.霍尔电压的计算：导体中的自由电荷(电荷量为q)在洛伦兹力作用下偏转，A、A′间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，A、A′间的电势差U就保持稳定，由

，I＝nqvS，S＝hd，联立解得：

，

称为霍尔系数。ACD(多选）对以下四个科技实例，说法正确的是（

）A．图甲的速度选择器能使速度大小

的粒子沿直线匀速通过，与粒子的带电性质及带电量无关B．图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为

，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势C．图丙是电磁流量计工作原理示意图，正、负离子达到稳定状态时,液体流速为D．图丁为霍尔元件，